CN205117331U - 一种高温高压小井眼测井仪的金属绝热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温高压小井眼测井仪的金属绝热装置，该金属绝热装置为一瓶壳体状的绝热瓶，绝热瓶包括由不锈钢金属材料制成的内壳体和外壳体，内壳体与外壳体抽成真空安装成一瓶体状，内壳体与外壳体之间设置两层或两层以上的热绝缘体，绝热瓶的两端设置有相对应的双头走线的出线孔，绝热瓶中设有金属电子工字型芯架，电子工字型芯架的表面紧贴有电子元件，电子元件的两侧均设有吸热体。本实用新型能在230℃环境温度下，在58mm金属套管内，确保电子器件正常工作4个小时以上，仪器内部的温度都没有超过120℃，达到技术条件的规定指标。

Description

一种高温高压小井眼测井仪的金属绝热装置

技术领域

本实用新型涉及石油勘探测井设备技术领域，为小井眼石油测井仪器的附属设备，专供高温小井眼测井仪在工作时使用，具体是一种高温高压小井眼测井仪的金属绝热装置。

背景技术

地层里油气资源的分布，除在地理位置上不均匀外，在深度上也不一致，有的几百米，有的却在几千米深的地方。在同一区块，也有存在深度不一的几层油气藏。我国油气资源不很丰富，经过前几十年的开采，有的地方的浅层(三四千米以内)都已没有油气可采了，地质调查发现，浅层有油气，深层也可能有油气。井越深，井底的井眼会越小，温度和压力会越高。这就要求探测油气的测井仪器直径要小、耐温耐压要高。有鉴于此，本领域技术人员开发了一些耐高温高压的装置，如下对比文件。

对比文件1，专利号为02256834的中国专利文献中公开了一种集成化的测井仪器金属外壳绝缘装置，符合绝缘要求。它在二金属外壳连接处外环端面之间镶嵌绝缘环，两个O型密封圈，二金属外壳之间轴向连接处镶有对称的绝缘定位键，在外壳及与外壳连接处的外表面上套上绝缘套；二金属外壳之间轴向环腔里于外壳的内壁上装入绝缘衬套、于外壳上螺纹连接套，在外壳端于套内联接备帽。具有成型工艺简单，拆装维修方便，绝缘性能稳定，密封联接可靠，耐高温高压，抗腐蚀，经久耐用等特点。此结构设计成功并投入现场使用二年，效果很好。此实用新型可作为绝缘短节单独使用，也可在仪器线路筒上直接使用。

对比文件2，专利申请号为201010217120的中国专利文献中公开了一种涉及石油测井仪器专用复合绝缘体组合物及制备方法。该组合物由玻璃纤维、玄武岩纤维、树脂、固化剂、促进剂组成，制备方法包括卷制绝缘体坯料，将卷制好的绝缘体坯料装入模腔的外模内，胶料配置，将配制好的胶料倒入胶料混合罐，将抽过真空的胶料放入压力釜中完成真空浸胶，再通过加热固化，二次加工，性能检测即成产品。采用真空浸胶工艺，整个浸胶过程在真空下进行，产品密度大，气密性高，电绝缘性能优异，无衰减现象，玻璃钢绝缘管在井下高温、酸性(H₂S、SO₂)介质中具有长期抗腐蚀能力，具有耐高温240℃、承压170MPa以上，耐酸碱，成本低，工艺简单，绝缘性能好的优点，广泛用于高温、高压下作仪器仪表的绝缘体。

探测油气藏，要在刚钻完井的裸眼井内放入测井仪器，仪器随着深度的增加，仪器外边的温度也随之增加，测井仪外壳的温度也跟着提高，仪器外壳的热量通过与仪器外壳联接的仪器构件和空气，使壳内温度也逐渐升高。仪器上电器部件，在通电工作时，要消耗电功率，要散发热量，所以随着深度和通电时间的增加，测井仪内部的温度也跟着增加，只是比壳外温度迟后一些。目前军级品电子器件，耐温范围在-55℃～+125℃，我们在军级品中，经过温度筛选，把部分器件用到工作温度为150℃和175℃的仪器上，由于电子器件的材料和工艺决定了它工作的最高温度，要在230℃环境下正常工作，保证探测器和电子器件稳定、可靠的工作，必须采取一些行之有效的方法。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种耐高温、散热快、安装方便的高温小井眼测井仪的金属绝热装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高温高压小井眼测井仪的金属绝热装置，该金属绝热装置为一瓶壳体状的绝热瓶，所述绝热瓶包括由不锈钢金属材料制成的内壳体和外壳体，所述内壳体与外壳体抽成真空安装成一瓶体状，所述内壳体与外壳体之间设置两层或两层以上的热绝缘体，所述绝热瓶的两端设置有相对应的双头走线的出线孔。

作为本实用新型进一步的方案：所述绝热瓶中分布有吸热体，吸热体由吸热剂构成。

作为本实用新型进一步的方案：所述绝热瓶中设有金属电子工字型芯架，所述电子工字型芯架的表面紧贴有电子元件，所述电子元件的两侧均设有吸热体。

作为本实用新型再进一步的方案：所述吸热剂采用铋基低溶点吸热剂。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型能在170MPa压力和230℃环境温度下，在58mm金属套管内，确保电子器件正常工作4个小时以上，仪器内部的温度都没有超过120℃，达到技术条件的规定指标。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型另一实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～2，本实用新型实施例中，一种高温高压小井眼测井仪的金属绝热装置，该金属绝热装置为一瓶壳体状的绝热瓶A，绝热瓶A包括由不锈钢金属材料制成的内壳体2和外壳体1两层，内壳体2与外壳体1抽成真空并安装成一瓶体状，内壳体2与外壳体1之间设置了两层或两层以上的热绝缘体3，热绝缘体3由耐高温热绝缘材料制备而成，这样把内外壳之间的热传导、对流和热辐射三种传热因素降低至最低水平，保证在一定时间里，瓶内温度满足电子器件能正常工作的范围。

为了满足各仪器间连通线的技术要求，保证拆卸和维修方便，绝热瓶A的两端设置有相对的双头走线的出线孔4。

高温高压小井眼测井仪器腔内热量的主要来源有周围环境的热传导、热辐射和仪器内部用电器件的耗电发热。

绝热瓶A中分布有能有效吸收腔内热量，缓解瓶内温升速度的吸热体5，吸热体5是由吸热剂构成，吸热剂采用铋基低溶点吸热剂，吸热体5的量根据瓶内电子器件耗散的功率大小和环境温度高低来确定。在密封条件下，瓶内的空气是不流动的，放置在两头或一头的吸热剂靠空气的热传导来吸收热量，这样有可能造成部分功率大的器件局部过热而损坏。为此，把腔内耗散功率大的器件做了合理的布局，在不增加仪器长度的前提下，调整吸热体的分布，即把原来只放在两头的吸热体，分割为多个布置，如示意图2。

因为金属的热容量远大于空气，所以在瓶内有效空间里加设一些金属构件，增加金属所占的体积，不仅可以减缓瓶内温升速度，而且也有利于瓶内温度的均匀。因此在绝热瓶A中设置金属构件组成的电子工字型芯架，电子工字型芯架的表面紧贴有电子元件6，电子元件6的两侧也均设有吸热体5。这样，电子工字型芯架成了器件的散热体，由于电子工字型芯架与吸热体机械地连接在一起，所以它可以将电子器件的热量传导到吸热体上，降低电子器件的环境温度，有利于电子器件的工作。

该金属绝热装置设置在58mm的金属套管内。本实用新型能在230℃环境温度下，在58mm金属套管内，确保电子器件正常工作4个小时以上，仪器内部的温度都没有超过120℃，达到技术条件的规定指标。全套高温高压小井眼测井系统有十几种仪器，各支仪器内的电器功耗都不一样，从几瓦到十几瓦，根据电功率的大小，调整吸热体的长度，取得很好的效果。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种高温高压小井眼测井仪的金属绝热装置，该金属绝热装置为一瓶壳体状的绝热瓶(A)，其特征在于，所述绝热瓶(A)包括由不锈钢金属材料制成的内壳体(2)和外壳体(1)，所述内壳体(2)与外壳体(1)抽成真空安装成一瓶体状，所述内壳体(2)与外壳体(1)之间设置两层或两层以上的热绝缘体(3)，所述绝热瓶(A)的两端设置有相对应的双头走线的出线孔(4)。

2.根据权利要求1所述的一种高温高压小井眼测井仪的金属绝热装置，其特征在于，所述绝热瓶(A)中分布有吸热体(5)，吸热体(5)由吸热剂构成。

3.根据权利要求2所述的一种高温高压小井眼测井仪的金属绝热装置，其特征在于，所述绝热瓶(A)中设有金属电子工字型芯架，所述电子工字型芯架的表面紧贴有电子元件(6)，所述电子元件(6)的两侧均设有吸热体(5)。

4.根据权利要求2所述的一种高温高压小井眼测井仪的金属绝热装置，其特征在于，所述吸热剂采用铋基低溶点吸热剂。