用于井下工具的双功能辐射屏蔽.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116134211A(43)申请公布日2023.05.16(21)申请号202180054223.4(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所(22)申请日2021.07.2311105专利代理师王增强(30)优先权数据63/055,9142020.07.24US(51)Int.Cl.E21B47/12(2012.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2023.03.02(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2021/0709372021.07.23(87)PCT国际申请的公布数据WO2022/020856EN2022.01.27(71)申请人斯伦贝谢技术有限公司地址荷兰海牙(72)发明人S·比克曼J·麦尔卡克权利要求书2页说明书8页附图7页(54)发明名称用于井下工具的双功能辐射屏蔽(57)摘要提供了一种井下工具，其包括使用比钨辐射屏蔽更轻、更强、更便宜和/或更容易买到的材料的辐射屏蔽。这种井下工具可以包括通过位于井下工具外表面上的源窗口发射光子的电子辐射发生器。检测器可以检测通过检测器窗口的至少一些光子。井下工具的辐射屏蔽可以衰减从电子辐射发生器向检测器行进而不穿过检测器窗口的光子。辐射屏蔽可以包括密度小于10.5g/cc和原子序数大于40的元素的材料。CN116134211ACN116134211A权利要求书1/2页1.一种井下工具，包括:辐射源，该辐射源被配置为发射光子；检测器，该检测器被配置为检测穿过检测器窗口的光子；和辐射屏蔽，该辐射屏蔽被配置成衰减从辐射发生器向检测器行进而不穿过检测器窗口的光子，其中该辐射屏蔽包括金属合金，该金属合金具有小于10.5g/cc的密度并包括至少2.5重量百分比的原子序数大于39的元素。2.根据权利要求1所述的井下工具，其中原子序数大于39的元素占金属合金的至少10重量％。3.根据权利要求1所述的井下工具，其中第一材料包括金属合金，其中所述原子序数大于39的元素小于或等于所述金属合金的50重量％。4.根据权利要求1所述的井下工具，其中第一材料包括金属合金，其中原子序数大于39的元素具有小于75的原子序数。5.根据权利要求1所述的井下工具，其中第一材料包括奥氏体镍铬基超级合金、镍钼铬超级合金、马氏体沉淀硬化不锈钢或其任意组合。6.根据权利要求1所述的井下工具，其中所述辐射屏蔽包括设置在电子辐射发生器和检测器之间的内部辐射屏蔽。7.根据权利要求6所述的井下工具，其中所述内部辐射屏蔽包括钨。8.根据权利要求6所述的井下工具，其中所述内部辐射屏蔽不含钨。9.根据权利要求1所述的井下工具，其中所述辐射屏蔽包括围绕辐射源和检测器的压力壳体。10.一种井下工具，包括:x射线发生器，该x射线发生器被配置为产生x射线；辐射检测器，该辐射检测器被配置为检测通过检测器窗口的一部分x射线；和辐射屏蔽，该辐射屏蔽具有为井下工具提供机械支撑和衰减不穿过检测器窗口的x射线的双重功能，其中辐射屏蔽包括金属合金，该金属合金包含原子序数大于39且小于75的元素，该元素占金属合金的至少2.5重量％。11.根据权利要求10所述的井下工具，其中金属合金具有的密度小于10.5g/cc。12.根据权利要求10所述的井下工具，其中所述辐射屏蔽包括井下工具上的外部屏蔽。13.根据权利要求10所述的井下工具，其中所述外部屏蔽包括钨。14.根据权利要求10所述的井下工具，其中所述外部屏蔽不含钨。15.根据权利要求10所述的井下工具，其中所述辐射屏蔽被配置为将除了通过所述检测器窗口之外到达所述检测器的x射线引起的计数率降低到小于当所述工具被设置在2.95g/cc岩石中时将观察到的计数率的10％。16.根据权利要求10所述的井下工具，其中所述金属合金包括奥氏体镍铬基超级合金、镍钼铬超级合金、马氏体沉淀硬化不锈钢或其任意组合。17.一种制造井下工具的方法，包括:将x射线发生器安装到压力壳体中；将x射线检测器安装到压力壳体中；和在所述x射线发生器和所述x射线检测器之间安装辐射屏蔽，其中所述辐射屏蔽或所述2CN116134211A权利要求书2/2页压力壳体或两者包括密度小于10.5g/cc的第一材料，并且包括重量百分比在2.5和50之间的原子序数大于39的元素。18.根据权利要求17所述的方法，其中第一材料包括奥氏体镍铬基超级合金、镍钼铬超级合金、马氏体沉淀硬化不锈钢或其任意组合。19.根据权利要求17所述的方法，其中将x射线发生器安装到压力壳体中以及将x射线检测器安装到压力壳体中包括将x射线发生器和x射线检测器安装到底盘中以及将底盘安装到压力壳体中，其中底盘包括第一材料。20.根据权利要求17所述的方法，包括将外部屏蔽安装到所述压力壳体的外表面，其中所述外部屏蔽包括第一材料。