一种测井中子源密封圈套装工具的制作方法

1.本实用新型实施例涉及但不限于测井设备领域，更具体地，涉及一种测井中子源密封圈套装工具。


背景技术：

2.补偿中子测井仪适用于裸眼井和套管井电缆测井，是最常用的核测井仪器，其需要安装中子放射源(简称中子源)向地层中发射快中子，用于测量地层孔隙度。
3.中子源的放射活度为18-24居里，是电缆测井所使用的放射量最大的放射源，受其结构限制，中子源为非承压放射源，安装在源室内时需要密封，防止高压泥浆进入源室压裂中子源外壳而导致放射性物质泄漏，从而造成重大事故，因此源室密封极为重要。
4.源室密封是由源室密封面和源体安装密封圈配合组成密封机构，密封圈为橡胶材质，易受磨损和耐温强度不够而影响密封，因此需要经常更换密封圈。
5.放射性外照射防护三要素是：时间、距离和屏蔽。从事放射性工作的人员受到的外照射累积剂量与照射时间成正比；放射性射线的通量与距离的平方成反比；屏蔽防护是依据射线通过不同物质时会被不同程度减弱的原理，在操作人员和放射性源之间使用适当的屏蔽材料，以减少对人体的伤害。因此接触时间越短、接触距离越远、屏蔽措施越好所受到外照射累积剂量就越少。
6.当前更换中子源密封圈没有专用工具，主要有两种方法都是徒手操作：一种方法是直接从中子源源体一端的端部将密封圈套入，套装路径经过整个中子源本体，直到另一端的密封圈槽内。熟练工也需要1分钟左右才能完成套装，并且对中子源近距离照射无法做有效屏蔽，两手需要零距离与其接触，整个身体也要与其近距离接触；另一种方法是在源罐口处，用扳手将中子源源体与密封头之间拆卸开来，将密封头移至远离源体处更换密封圈，然后再将中子源源体与密封头之间连接，并拧紧，防止在使用时脱开。此方法的优点是操作过程源体有一定的屏蔽措施，但是中子源源体与密封头之间拆卸与安装过程用时较长，接触距离也很近，并且两者之间经过多次拆卸安装后，连接处的螺丝磨损后易松动脱开，有中子源源体掉落、丢失和误照射的风险。


技术实现要素：

7.本实用新型实施例提供了一种测井中子源密封圈套装工具，能够有效减少中子源对操作人员的辐射危害。
8.本实用新型实施例提供的一种测井中子源密封圈套装工具，包括：基座，设有安装筒；密封圈套筒，套设于安装筒内并能够在安装筒内滑动，密封圈套筒包括相对的第一端和第二端，内部设有容纳中子源的源体腔，第一端设有供中子源插入的入口并伸出安装筒并且外圈能够套装密封圈。当中子源插入密封圈套筒内时，密封圈套筒受到所述中子源的作用力在安装筒上沿轴向运动促使密封圈脱出密封圈套筒滑落在中子源的密封圈槽内。
9.在一个示例性的实施例中，密封圈套筒和所述安装筒卡扣连接，所述测井中子源
密封圈套装工具还包括与所述密封圈套筒配合安装并能够相对所述密封圈套筒滑动的扳机机构；当中子源未插入所述密封圈套筒内时，所述扳机机构锁扣所述安装筒和密封圈套筒的卡扣连接处；当中子源插入所述密封圈套筒内时，所述扳机机构受到所述中子源的作用力后相对所述密封圈套筒滑动解开所述安装筒与密封圈套筒的卡扣连接，使得所述密封圈套筒能够在安装筒内滑动。
10.在一个示例性的实施例中，密封圈套筒的筒身上设有沿轴向向所述第二端延伸的板机槽，所述扳机机构设有设于所述第二端的基盘，所述基盘设有设于所述基盘一端并沿轴向向所述第一端延伸的锁销杆，所述锁销杆与所述板机槽适配安装并能够在所述板机槽内沿轴线滑动。
11.在一个示例性的实施例中，安装筒设有锁扣部，所述密封圈套筒的筒身上还设有与所述锁扣部配合锁扣的锁扣槽，所述锁扣槽与所述板机槽贯通并沿径向扩展，将所述板机槽分隔为第一行程段和第二行程段，所述第一行程段与所述锁扣槽圆弧过渡，所述第一行程段的长度大于或等于所述第一端伸出安装筒的长度。
12.在一个示例性的实施例中，扳机机构还设有设于所述基盘的锁销杆所在端的顶针，所述密封圈套筒的第二端设有通孔，所述顶针插入所述通孔并延伸入所述密封圈套筒的源体腔内一定长度；当中子源插入所述密封圈套筒内时，抵靠所述顶针并带动所述扳机机构运动。
13.在一个示例性的实施例中，测井中子源密封圈套装工具还包括套设于所述密封圈套筒第二端外部并与所述密封圈套筒固定连接的后盖，所述基盘设于所述后盖后端部和所述密封圈套筒之间，所述基盘的另一端还设有与所述后盖后端部配合安装并向后伸出所述后盖后端部的扶正杆和套设于所述扶正杆上的弹簧，所述弹簧一端支撑于所述基盘，另一端支撑于所述后盖的后端部。
14.在一个示例性的实施例中，顶针在所述密封圈套筒的源体腔内的沿轴向的可运动行程与所述锁扣槽的开口宽度等长设置。
15.在一个示例性的实施例中，顶针伸入所述密封圈套筒的源体腔内的长度与所述锁扣槽的开口宽度等长设置；所述弹簧的弹性行程大于或等于所述顶针在所述密封圈套筒的源体腔内的运动行程；所述源体腔的长度与中子源的端部到尾部密封槽部位的长度等长设置。
16.在一个示例性的实施例中，测井中子源密封圈套装工具还包括套设于所述密封圈套筒外部的屏蔽筒，所述屏蔽筒由沿轴向分隔并枢轴连接的两部分构成。
17.在一个示例性的实施例中，基座还包括位于底部的固定夹和连接所述安装筒和所述固定夹之间的支架，所述支架伸入所述屏蔽筒内部。
18.本实施例的中子源在替换密封圈时，能够快速装入测井中子源密封圈套装工具，在裸源状态下接触时间非常短，从而能够较少对操作人员的辐射危害。操作人员与中子源在裸源状态下接触距离远，全程用中子源装卸杆操作，不需要近距离接触，进一步减少辐射。本实施例的测井中子源密封圈套装工具结构精巧，操作简便，降低操作难度，提高工作效率和安全系数。
19.本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。
附图说明
20.附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。
21.图1为本实用新型实施例测井中子源密封圈套装工具部分拆分立体图；
22.图2为本实用新型实施例测井中子源密封圈套装工具的基座正面内部示意图；
23.图3为本实用新型实施例测井中子源密封圈套装工具的密封圈套筒立体图；
24.图4为本实用新型实施例测井中子源密封圈套装工具的扳机机构立体图；
25.图5为本实用新型实施例测井中子源密封圈套装工具的屏蔽罩立体图。
具体实施方式
26.文中将结合附图对本实用新型的实施例进行说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
27.如图1-5所示，本实用新型实施例提供了一种测井中子源密封圈套装工具，包括：基座1，设有安装筒10；密封圈套筒2，套设于安装筒10并能够在安装筒10内滑动，密封圈套筒2内部设有容纳中子源的源体腔20，密封圈套筒 2包括相对的第一端21和第二端22，第一端21设有供中子源插入的入口并伸出安装筒10并且外圈能够套装密封圈3。当中子源插入密封圈套筒2内时，密封圈套筒2受到所述中子源的作用力在安装筒10上沿轴向运动促使密封圈 3脱出密封圈套筒2滑落在中子源的密封圈槽内。
28.本实施例的中子源在替换密封圈时，能够快速装入测井中子源密封圈套装工具，在裸源状态下接触时间非常短，从而能够较少对操作人员的辐射危害。操作人员与中子源在裸源状态下接触距离远，全程用中子源装卸杆操作，不需要近距离接触，进一步较少辐射。本实施例的测井中子源密封圈套装工具结构精巧，操作简便，降低操作难度，提高工作效率和安全系数。
29.本实施例的密封圈套筒2和安装筒10能够卡扣连接，测井中子源密封圈套装工具还包括与密封圈套筒2配合安装并能够相对密封圈套筒2滑动的扳机机构4。当中子源未插入密封圈套筒2内时，扳机机构4锁扣安装筒10和密封圈套筒2的卡扣连接处；当中子源插入密封圈套筒2内时，扳机机构4 受到中子源的作用力后相对密封圈套筒2滑动解开安装筒10与密封圈套筒2 的卡扣连接。
30.本实施例的扳机机构4能够有利于中子源快速并且精准的插入源体腔20 内，可以防止中子源插入源体腔20的过程中提前将密封圈套筒2推出，而导致密封圈套装位置错误的问题。
31.如图2所示，基座1还包括位于底部的固定夹11和连接安装筒10和固定夹11之间的支架12。固定夹11与固定螺栓13配合(参图1)，用于整个工具的固定。安装筒10可将密封圈套筒2套装其中。安装筒10内径为一定深度的小径段101和大径段102，大径段102与小径段101的直径有一定的差距形成的台阶。安装筒10还设有锁扣部103。
32.如图3所示，密封圈套筒2的筒身上设有沿轴向向第二端22延伸的板机槽23及与板机槽23贯通并沿径向扩展的锁扣槽24，密封圈套筒2的锁扣槽 24与锁扣部103配合锁扣。锁扣槽24将板机槽23分隔为第一行程段231和第二行程段232，锁扣槽24与第一行程段231圆
弧过渡连接，锁扣槽24与扳机槽相通处的开口，表示为d。密封圈套筒2的第二端22设有通孔220。源体腔20的长度与中子源的端部到尾部密封槽部位的长度等长设置，一般指等长或接近等长。本实施例将锁扣槽24的径向宽度和轴向宽度设置成与扳机槽 23的宽度相等，其目的是扳机槽23与锁销杆41组成的扩展空间，与下述键销螺钉的端面直径相匹配。
33.密封圈套筒2的筒身各部位内径尺寸比中子源各部位外径尺寸稍大，比如略大1mm，目的是中子源可顺利插入并且没有太大间隙。密封圈套筒2外部结构为圆柱体，其上设置外小径段221、外大径端222、及外螺纹223。外小径段是密封圈3的套装位置，尺寸由密封圈3尺寸和源体腔20入口内径尺寸确定。外小径段221和外大径端222比安装筒10内径尺寸略小，比如小 0.5mm，两者套装配合，外小径段穿出内小径一定长度后台阶处限位。安装筒10与密封圈套筒2外小径段221和外大径端222配合，有装配限位和阻挡密封圈3的作用。安装筒10的小径段101直径尺寸由密封圈套筒2的小径段221 尺寸确定。相互套装时，密封圈套筒2的外小径段221穿出安装筒10内小径段101一定长度后在台阶处限位。
34.本实施例中的锁扣部103为卡扣槽1030和能够插入卡扣槽1030和锁扣槽24的键销螺钉(未图示)组合形成，通过将键销插入卡扣槽和锁扣槽24进行锁扣。本实施例将键销螺钉的端部直径略小于锁扣槽23和扳机槽24的宽度，目的是既可以滑动而又没有太大间隙。
35.本实施例的锁扣槽24向径向扩展使得密封圈套筒2与安装筒10锁扣或者解锁在安装筒10内具有一定的旋转行程，同时第一行程段231与锁扣槽24 圆弧过渡使得密封圈套筒2与安装筒10解锁后，在中子源的作用力下键销滑出锁扣槽24在第一行程段231范围内具有一定的直线运动行程，从而使得密封圈套筒2能够滑动指定的距离，使得安装更加精确。直线运动行程与密封圈套筒2的第一端21穿出安装筒10的长度一致。
36.如图4所示，扳机机构4设有设于第二端22的基盘40，基盘40设有设于基盘40一端并沿轴向向第一端21延伸的锁销杆41，锁销杆41与板机槽 23适配安装并能够在板机槽23内沿轴线滑动，锁销杆41长度为扳机槽23第二行程段232的长度加上锁扣槽24的开口d的宽度，从而能够是将锁扣槽 24的开口d挡住。
37.扳机机构4还设有设于基盘40的锁销杆41所在端的顶针42，顶针42插入通孔220并延伸入密封圈套筒2的源体腔20内一定长度。当中子源插入密封圈套筒2内时，抵靠顶针42带动扳机机构4运动。基盘40另一端还设有扶正杆43和套设于扶正杆43上的弹簧44(参图1)。本实施例中，顶针42 在密封圈套筒2的源体腔20内沿轴向的可运动行程与锁扣槽24的开口d的宽度等长设置。示例性的，顶针42插入通孔220并延伸入密封圈套筒2的源体腔20内长度与锁扣槽24的开口d的宽度等长设置，当中子源插入密封圈套筒2的源体腔20内抵压顶针42，由于顶针长度与锁扣槽24的开口d的宽度相等，从而中子源在密封圈套筒2的后端部定位，保证密封圈脱落套设的位置，精度高。如图1所示，测井中子源密封圈套装工具还包括套设于密封圈套筒2第二端22外部并与密封圈套筒2固定连接的后盖5，后盖5与密封圈套筒2上的螺纹连接。基盘40设于后盖5后端部和密封圈套筒2之间，基盘40的扶正杆43与后盖5后端部配合安装并向后伸出后盖5后端部。弹簧 44一端支撑于基盘40，另一端支撑于后盖5的后端部。弹簧44的弹性行程大于或等于顶针42插入通孔220并延伸入密封圈套筒2的源体腔20内的长度。
38.如图1、图5所示，测井中子源密封圈套装工具还包括套设于密封圈套筒 2外部的屏蔽筒6，能够有效减少中子射线的逸散，使套装密封圈的过程辐射剂量最小化。屏蔽筒6由
沿轴向分隔并枢轴连接的两部分构成，两部分可通过锁扣件锁扣。屏蔽筒6设有容纳密封圈套筒2和安装筒10的第一腔室61 和容纳支架12的第二腔室62。支架12能够伸入屏蔽筒6的内部，同时基座 1的支架12高度数值比屏蔽筒6的半径尺寸略大，从而安装屏蔽筒6时，屏蔽筒6与固定夹11不干涉。
39.本实施例的测井中子源密封圈套装工具在安装时，首先固定基座1，将基座1使用固定螺栓13夹持在固定物体上，使基座1支撑柱保持与地面垂直。其次，安装密封圈套筒2，密封圈套筒2的外小径段221从基座1的安装筒 10的内大径段102套入到台阶相抵的位置，旋转密封圈套筒2，使其上的锁扣槽24与安装筒10上的卡扣槽1030对正，安装键销螺钉，来回推拉密封圈套筒测试是否顺畅。然后，安装扳机机构4，将扳机机构4的锁销杆41插入密封圈套筒2上的扳机槽23，扳机机构4的顶针42插入密封圈套筒2端部的通孔220，推动扳机机构4使扳机机构4的基盘40抵在密封圈套筒2端部，将弹簧44套装在扳机机构4的扶正杆43上，并抵在基盘40端部。接着安装后盖5，后盖5开口端套装在弹簧44、扳机机构4与密封圈套筒2组成的装配体上，扳机机构4的扶正杆43从后盖5设置的扶正孔穿出，顺时针旋转后盖5使其内螺纹与密封圈套筒2的外螺纹223旋拧在一起并旋拧到位。然后恢复密封圈套筒2到装配位置，从后盖5端往前推动到底之后，顺时针旋转密封圈套筒2，使键销进入锁扣槽24，与此同时扳机机构4锁销杆41被弹簧 44推动复位，阻挡住锁扣槽24，使密封圈套筒2与固定筒10之间被键销限位固定。最后安装屏蔽筒6，将屏蔽，6从上往下扣在安装筒10和密封圈套筒2装配体上，卡紧锁扣，完成组装。
40.本实施例的测井中子源密封圈套装工具在使用时，将其固定在中子源罐附近，恢复密封圈套筒2到装配位置后，安装屏蔽筒6，再将中子源密封圈3 套装在密封圈套筒2的外小径段221上。然后，用中子源装卸杆提起没有密封圈的中子源，直接插入密封圈套筒2的源体腔20中，并推到底，此时中子源尾部顶推扳机机构4的顶针43，并带动扳机机构4锁销杆43后移离开锁扣槽24的开口d处，打开锁扣槽24。密封圈套筒2在推力作用下沿锁扣槽24 和第一行程段231弧形过度处后移，直至源体腔20的开口端面与固定筒10 端面平齐，密封圈套筒2上的密封圈3被固定筒10端面阻挡，脱出密封圈套筒2，滑落在中子源的密封圈槽内，拔出中子源放入源罐即可。
41.本实施例的测井中子源密封圈套装工具可在短时间内快速完成，扳机机构4可以防止中子源插入源体腔20的过程中提前将密封圈3套筒推出，而导致密封圈3套装位置错误的问题。
42.在本文的描述中，术语“多个”指两个或更多个。在本文的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、“口”字结构”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
43.在本文的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；术语“安装”、“连接”、“固定连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
44.虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。