CN111305815A - 一种电缆测井仪器及其制冷方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电缆测井仪器及其制冷方法，所述电缆测井仪器中设置有至少一个液氮存储器以及至少一个温度传感器，该方法包括：通过所述温度传感器实时采集所述电缆测井仪器的温度；当所述电缆测井仪器的温度高于或等于第一预设温度阈值时，控制所述液氮存储器的释放阀体打开，以释放液氮，并通过所释放的液氮的气化过程达到对所述电缆测井仪器的制冷功能。通过该实施例方案，实现了测井仪器内部的主动制冷，并且制冷效率高、结构简单、安全可靠、可操作性强、适用性强、对环境无污染。
Description
技术领域
本文涉及测井仪器制冷技术，尤指一种电缆测井仪器及其制冷方法。
背景技术
目前，各测井公司的电缆测井仪器的制冷(保温)的方法只有靠采用绝热瓶+隔热剂+吸热剂来实现，这种制冷方法属于被动吸热的方式，虽然技术条件非常成熟，但是在某些特定条件下热传导效率普遍较低，结构也比较复杂。
发明内容
本申请提供了一种电缆测井仪器及其制冷方法，能够实现测井仪器内部的主动制冷，并且制冷效率高、结构简单、安全可靠、可操作性强、适用性强、对环境无污染。
本申请提供了一种电缆测井仪器制冷方法，所述电缆测井仪器中设置有至少一个液氮存储器以及至少一个温度传感器，所述方法可以包括：
通过所述温度传感器实时采集所述电缆测井仪器的温度；
当所述电缆测井仪器的温度高于或等于第一预设温度阈值时，控制所述液氮存储器的释放阀体打开，以释放液氮，并通过所释放的液氮的气化过程达到对所述电缆测井仪器的制冷功能。
在本申请的示例性实施例中，所述电缆测井仪器中任意一个内部上下贯穿连通的子仪器和/或子仪器组中设置有至少一个液氮存储器和至少一个温度传感器。
在本申请的示例性实施例中，所述方法还可以包括：当任意的第一温度传感器检测到所述电缆测井仪器的温度高于预设的温度阈值时，控制所述第一温度传感器所在子仪器和/或子仪器组内的液氮存储器释放液氮。
在本申请的示例性实施例中，所述方法还可以包括：当通过所述温度传感器检测到所述电缆测井仪器的温度低于第二预设温度阈值时，控制所述液氮存储器的释放阀体关闭，以停止释放液氮。
在本申请的示例性实施例中，所述方法还可以包括：在液氮释放过程中，根据所述电缆测井仪器的温度的变化情况调节液氮的释放速率；
其中，电缆测井仪器的温度与所述第一预设温度阈值的差值逐渐减小时，减小所述液氮的释放速率。
在本申请的示例性实施例中，所述方法还可以包括：当所述电缆测井仪器的温度与所述第一预设温度阈值的差值等于第一温度时，使得所述液氮的释放速率减小为零；或者，
当所述电缆测井仪器的温度与所述第一预设温度阈值的差值等于第二温度时，直接停止释放液氮。
在本申请的示例性实施例中，所述电缆测井仪器可以包括：一组或多组测井仪器电子节；每组测井仪器电子节包括一个或多个连续的测井仪器电子节；
每组测井仪器电子节中的末端测井仪器电子节内设置有所述液氮存储器，顶端测井仪器电子节内设置有氮气输出阀。
在本申请的示例性实施例中，所述电缆测井仪器还可以包括：带探头测井仪器；所述带探头测井仪器上方的仪器内设置有所述液氮存储器。
在本申请的示例性实施例中，所述电缆测井仪器还可以包括液氮输入管道，所述液氮输入管道用于向所述液氮存储器内补充液氮；
所述液氮输入管道的一端与地面液氮存储装置的输出口相连，另一端与所述电缆测井仪器内设置的一个或多个液氮存储器的输入口相连。
本申请还提供了一种电缆测井仪器，所述电缆测井仪器中设置有至少一个液氮存储器以及至少一个温度传感器，所述液氮存储器和所述温度传感器用于实现上述任意一项所述的电缆测井仪器制冷方法。
与相关技术相比，本申请的所述电缆测井仪器中设置有至少一个液氮存储器以及至少一个温度传感器，所述电缆测井仪器制冷方法可以包括：通过所述温度传感器实时采集所述电缆测井仪器的温度；当所述电缆测井仪器的温度高于或等于第一预设温度阈值时，控制所述液氮存储器的释放阀体打开，以释放液氮，并通过所释放的液氮的气化过程达到对所述电缆测井仪器的制冷功能。通过该实施例方案，实现了测井仪器内部的主动制冷，并且制冷效率高、结构简单、安全可靠、可操作性强、适用性强、对环境无污染。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请实施例的电缆测井仪器制冷方法流程图；
图2为本申请实施例的电缆测井仪器制冷方法示意图；
图3为本申请实施例的电缆测井仪器组成框图。
具体实施方式
本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。
本申请提供了一种电缆测井仪器制冷方法，所述电缆测井仪器中设置有至少一个液氮存储器以及至少一个温度传感器，如图1所示，所述方法可以包括S101-S102：
S101、通过所述温度传感器实时采集所述电缆测井仪器的温度；
S102、当所述电缆测井仪器的温度高于或等于第一预设温度阈值时，控制所述液氮存储器的释放阀体打开，以释放液氮，并通过所释放的液氮的气化过程达到对所述电缆测井仪器的制冷功能。
在本申请的示例性实施例中，所述方法还可以包括：当通过所述温度传感器检测到所述电缆测井仪器的温度低于第二预设温度阈值时，控制所述液氮存储器的释放阀体关闭，以停止释放液氮。
目前的电缆测井仪器普遍采用被动吸热的方式进行制冷，并且结构雷同，几乎都是绝热瓶+隔热剂+吸热剂的组合，仅在某些特定条件下的热传导效率明显偏低，而且传统制冷剂如果泄露，会对环境产生极大污染。
在本申请的示例性实施例中，将被动热传导方式变为主动制冷方式，制冷剂由化学吸热剂或金属吸热剂变为液氮，制冷剂来源充足，并且简化了仪器结构，而且液氮对环境无污染，更加环保。
在本申请的示例性实施例中，所述电缆测井仪器中任意一个内部上下贯穿连通的子仪器和/或子仪器组中设置有至少一个液氮存储器和至少一个温度传感器。
在本申请的示例性实施例中，如图2所示，该子仪器和子仪器组可以包括但不限于：测井仪器电子节(如测井仪器EA1)和测井仪器电子节组(如测井仪器EA2到测井仪器EAn)。
在本申请的示例性实施例中，如图2所示，所述电缆测井仪器可以包括：一组或多组测井仪器电子节；每组测井仪器电子节可以包括一个或多个连续的测井仪器电子节；
每组测井仪器电子节中的末端测井仪器电子节内设置有所述液氮存储器，顶端测井仪器电子节内设置有氮气输出阀。
在本申请的示例性实施例中，由于一组测井仪器电子节(测井仪器EA)内部均是连通的，因此，可以在每组测井仪器电子节中处于底端的末端测井仪器电子节内设置有液氮存储器，以便于液氮被释放后，可以从底端向上漂浮，以便于对每组测井仪器电子节进行全面制冷。
在本申请的示例性实施例中，在液氮释放过程中，为了防止测井仪器电子节内部气压太大对仪器造成损坏，可以在每组测井仪器电子节的顶端设置氮气输出口，例如，可以设置氮气输出阀，该氮气输出阀可以为一个单向阀。
在本申请的示例性实施例中，所述电缆测井仪器还可以包括：带探头测井仪器(测井仪器MA)；所述带探头测井仪器上方的仪器内设置有所述液氮存储器。
在本申请的示例性实施例中，由于部分带探头测井仪器的内部空间是不与其他设备联通的，因此，在整个电缆测井仪器中，如果中间连接有测井仪器MA时，可以在上一组或上一节测井仪器中重新设置液氮存储器，以便于对测井仪器MA上部仪器的冷却。
在本申请的示例性实施例中，上一组或上一节测井仪器可以包括但不限于测井仪器MA，也可以是其他设备。
在本申请的示例性实施例中，所述方法还可以包括：当任意的第一温度传感器检测到所述电缆测井仪器的温度高于预设的温度阈值时，控制所述第一温度传感器所在子仪器和/或子仪器组内的液氮存储器释放液氮。
在本申请的示例性实施例中，在设置有液氮存储器的空间内，可以设置有至少一个温度传感器，当温度传感器检测到该空间内的温度偏高时，例如，空间温度高于预设的温度阈值时，可以控制该空间内设置的液氮存储器打开释放液氮。如果其他空间内的温度传感器未检测到温度偏高，则可以不打开相应区域内的液氮存储器，该方案可以实现电缆测井仪器内部的分区域制冷，使得电缆测井仪器内部可被制冷的空间覆盖更全面，实现了精细化控制，并且通过分区域控制，可以节省资源。
在本申请的示例性实施例中，所述方法还可以包括：在液氮释放过程中，根据所述电缆测井仪器的温度的变化情况调节液氮的释放速率；
其中，电缆测井仪器的温度与所述第一预设温度阈值的差值逐渐减小时，减小所述液氮的释放速率。
在本申请的示例性实施例中，通过根据温度的变化情况调节液氮的释放速率可以使得液氮的释放与关闭控制更安全，更易于控制，并且能够进一步节省液氮资源。
在本申请的示例性实施例中，所述方法还可以包括：当所述电缆测井仪器的温度与所述第一预设温度阈值的差值等于第一温度时，使得所述液氮的释放速率减小为零；或者，
当所述电缆测井仪器的温度与所述第一预设温度阈值的差值等于第二温度时，直接停止释放液氮。
在本申请的示例性实施例中，第一温度和第二温度可以满足：3℃-5℃。
在本申请的示例性实施例中，为了避免对液氮资源的浪费，可以在电缆测井仪器内的温度达到设定温度(例如第一预设温度阈值)之前就停止释放液氮，从而避免液氮释放过量，造成资源浪费。
在本申请的示例性实施例中，提前停止释放液氮的方法可以包含多种，例如，可以在液氮释放过程中控制释放阀体逐渐关闭，以逐渐减小液氮的释放速率，当电缆测井仪器内的温度与设定温度的差值达到一定数值(如第一温度)时，可以使得释放阀体正好完全关闭，从而使得所述液氮的释放速率正好减小为零。又例如，在控制释放阀体逐渐关闭，以减小液氮的释放速率过程中，可以在电缆测井仪器内的温度与设定温度的差值达到一定数值(如第二温度)时，无论液氮释放速率是否达到零，则直接完全关闭释放阀体。
在本申请的示例性实施例中，上述方案中的第一温度和第二温度可以相同也可以不同，在一种实施例中，可以设置为前述的两种提前停止释放液氮的实施例方法配合使用，例如，可以设置为第二温度小于第一温度，例如，第二温度为2℃，第一温度为5℃，当电缆测井仪器内的温度与设定温度的差值为5℃时，本应该按照预设的控制速度使得液氮释放速度正好为零，如果控制程序出错，或者控制参数错误，则可能造成差值为5℃时释放阀门没有正好关闭，为了避免此类失误发生，可以设置为在电缆测井仪器内的温度与设定温度的差值为2℃时，强制关闭释放阀体。
在本申请的示例性实施例中，所述电缆测井仪器还可以包括液氮输入管道，所述液氮输入管道用于向所述液氮存储器内补充液氮；
所述液氮输入管道的一端与地面液氮存储装置的输出口相连，另一端与所述电缆测井仪器内设置的一个或多个液氮存储器的输入口相连。
在本申请的示例性实施例中，由于液氮的释放为消耗性应用，在使用一段时间后需要及时为液氮存储器补充液氮。补充液氮时，可以将整个电缆测井仪器收回地面后人工补充，为了方便操作，并且提高作业效率，也可以在电缆测井仪器在井下时进行补充。
在本申请的示例性实施例中，如果实现井下补充液氮，可以设置从地面到井下的液氮输入管道，通过该液氮输入管道对液氮进行及时补充。
在本申请的示例性实施例中，为了实现及时为井下的电缆测井仪器补充液氮，还可以设置液氮存储器内液氮消耗或液氮存量的检测方案。该检测方案可以完全通过软件实现，也可以通过硬件实现。
在本申请的示例性实施例中，当通过软件实现时，可以在每次释放液氮时统计液氮的释放速率(可以为平均释放速率)和释放时长，根据该释放速率和释放时长计算每次液氮的释放量，并对每次的释放量进行累加计算，计算出多次释放后的释放总量，根据每个液氮存储器中的存储总量和该释放总量便可以计算出液氮存储器内的剩余总量，可以预先设置一个存储量阈值，当剩余总量小于或等于该存储量阈值时，便开始为液氮存储器补充液氮。
在本申请的示例性实施例中，当通过硬件实现时，可以在每个液氮存储器内设置一个或多个分别与主控单元连接的液位传感器，当主控单元检测到任意一个液氮存储器内的液位传感器传输的信号表示该液氮传感器内的液位低于预设的低液位阈值(即下限液位)时，可以通过液氮输入管道为相应的液氮存储器补充液氮。
本申请还提供了一种电缆测井仪器1，如图3所示，所述电缆测井仪器中设置有至少一个液氮存储器11以及至少一个温度传感器12，所述液氮存储器11和所述温度传感器12用于实现上述任意一项所述的电缆测井仪器制冷方法。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
Claims (10)
1.一种电缆测井仪器制冷方法，其特征在于，所述电缆测井仪器中设置有至少一个液氮存储器以及至少一个温度传感器，所述方法包括：
通过所述温度传感器实时采集所述电缆测井仪器的温度；
当所述电缆测井仪器的温度高于或等于第一预设温度阈值时，控制所述液氮存储器的释放阀体打开，以释放液氮，并通过所释放的液氮的气化过程达到对所述电缆测井仪器的制冷功能。
2.根据权利要求1所述的电缆测井仪器制冷方法，其特征在于，所述电缆测井仪器中任意一个内部上下贯穿连通的子仪器和/或子仪器组中设置有至少一个液氮存储器和至少一个温度传感器。
3.根据权利要求2所述的电缆测井仪器制冷方法，其特征在于，所述方法还包括：当任意的第一温度传感器检测到所述电缆测井仪器的温度高于预设的温度阈值时，控制所述第一温度传感器所在子仪器和/或子仪器组内的液氮存储器释放液氮。
4.根据权利要求1所述的电缆测井仪器制冷方法，其特征在于，所述方法还包括：当通过所述温度传感器检测到所述电缆测井仪器的温度低于第二预设温度阈值时，控制所述液氮存储器的释放阀体关闭，以停止释放液氮。
5.根据权利要求1所述的电缆测井仪器制冷方法，其特征在于，所述方法还包括：在液氮释放过程中，根据所述电缆测井仪器的温度的变化情况调节液氮的释放速率；
其中，电缆测井仪器的温度与所述第一预设温度阈值的差值逐渐减小时，减小所述液氮的释放速率。
6.根据权利要求5所述的电缆测井仪器制冷方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述电缆测井仪器的温度与所述第一预设温度阈值的差值等于第一温度时，使得所述液氮的释放速率减小为零；或者，
当所述电缆测井仪器的温度与所述第一预设温度阈值的差值等于第二温度时，直接停止释放液氮。
7.权利要求2所述的电缆测井仪器制冷方法，其特征在于，所述电缆测井仪器包括：一组或多组测井仪器电子节；每组测井仪器电子节包括一个或多个连续的测井仪器电子节；
每组测井仪器电子节中的末端测井仪器电子节内设置有所述液氮存储器，顶端测井仪器电子节内设置有氮气输出阀。
8.根据权利要求2所述的电缆测井仪器制冷方法，其特征在于，所述电缆测井仪器还包括：带探头测井仪器；所述带探头测井仪器上方的仪器内设置有所述液氮存储器。
9.据权利要求1-8任意一项所述的电缆测井仪器制冷方法，其特征在于，所述电缆测井仪器还包括液氮输入管道，所述液氮输入管道用于向所述液氮存储器内补充液氮；
所述液氮输入管道的一端与地面液氮存储装置的输出口相连，另一端与所述电缆测井仪器内设置的一个或多个液氮存储器的输入口相连。
10.一种电缆测井仪器，其特征在于，所述电缆测井仪器中设置有至少一个液氮存储器以及至少一个温度传感器，所述液氮存储器和所述温度传感器用于实现如权利要求1-9任意一项所述的电缆测井仪器制冷方法。
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