CN211623399U - 一种井下石油仪器的隔热承压结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种井下石油仪器的隔热承压结构，包括：金属外管，为空心管体，用于承受井下流体压力；降温内管，为空心管体，通过两端密封固定在金属外管的内部，且与金属外管的内侧壁之间形成有环形密封隔热腔；石油仪器，包括接头和与接头连接的电路系统，接头与金属外管的一端密封连接，电路系统通过安装架固定在降温内管的内部，降温内管的两端设置有隔绝内部空气与外部空气对流的隔热层。本实用新型利用内部设置密封隔热腔的方式不需要增加整个石油仪器的长度，能够使石油仪器在一个相对隔绝的低温环境下工作，大大提高测量精度。
Description
技术领域
本方案涉及地下石油勘探领域，特别是涉及一种可提高井下石油仪器隔热效果和承压能力的隔热承压结构。
背景技术
井下石油仪器在井下工作时，通常要承受井下流体的高温高压，因此井下石油仪器一般采用能够经受外部压力的金属厚壁管，和采用耐高温的电路系统，以保护内部电路系统的正常使用。
目前的耐高温电路会随着耐温等级的提高，价格同步上升，大大增加了石油仪器的制造成本。
针对这个状况，目前有采用在石油仪器的金属后壁管孔内部放置金属绝热瓶，金属绝热瓶可以在一定时间范围内使其内部处于较低的温度，这样可以降低放置在金属绝热瓶内部的电路系统的温度，且成本较低。但是，使用这种结构会导致金属保温瓶内部的可利用空间降低且结构复杂，同时还增加了石油仪器的长度，提高了作业风险。
实用新型内容
本实用新型的目的是要提供一种可提高井下石油仪器隔热效果和承压能力的隔热承压结构。
特别地，本实用新型提供了一种井下石油仪器的隔热承压结构，包括：
金属外管，为空心管体，用于承受井下流体压力；
降温内管，为空心管体，通过两端密封固定在金属外管的内部，且与金属外管的内侧壁之间形成有环形密封隔热腔；
石油仪器，包括接头和与接头连接的电路系统，接头与金属外管的一端密封连接，电路系统通过安装架固定在降温内管的内部，降温内管的两端设置有隔绝内部空气与外部空气对流的隔热层。
在本实用新型的一个实施方式中，在所述金属外管与所述接头的连接处设置有对内部进行抽真空的抽真空孔。
在本实用新型的一个实施方式中，所述接头与所述金属外管螺纹连接后，再通过密封焊接固定。
在本实用新型的一个实施方式中，所述降温内管的一端与所述金属外管的内侧壁密封焊接固定，另一端与所述接头伸入所述金属外管内部的一端外侧壁密封焊接固定。
在本实用新型的一个实施方式中，所述安装架为板形支架，所述电路系统分别安装在所述安装架的板身的正反面上，并通过导热灌封胶分别与相邻的所述降温内管的内侧壁接触，所述安装架的两端与所述隔热层相对，且在两者之间填充有吸热剂。
在本实用新型的一个实施方式中，在所述降温内管的内侧壁上还设置有石墨烯导热膜。
在本实用新型的一个实施方式中，所述安装架的轴向两端设置有散热板，所述散热板用于隔离所述吸热剂和所述电路系统。
本实用新型利用内部设置密封隔热腔的方式不需要增加整个石油仪器的长度，能够使石油仪器在一个相对隔绝的低温环境下工作，大大提高测量精度。
附图说明
图1是本实用新型一个实施方式的隔热承压结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一个实施方式提供一种井下石油仪器的隔热承压结构，以在保持井下石油仪器长度不变的情况下，同时满足承压要求和隔热要求，其包括作为外部保护管道的金属外管1，用于和金属外管1之间形成密封隔热腔21的降温内管2，以及安装在降温内管2内实现井下测量的石油仪器。
其中，金属外管1为空心管体，既作为石油仪器的载体，又用于承受井下流体的压力，壁厚可根据井下测量深度的压力进行调整。
降温内管2同样为空心管体，通过两端的端口22、23密封固定在金属外管1的内部，且中间部分与金属外管1的内侧壁之间形成一段环形密封隔热腔21，即降温内管2只有两端的开口端22、23与金属外管1连接，而外管壁与金属外管1的内管壁之间不接触，形成一层环形的真空腔。降温内管2的壁厚小于金属外管1的壁厚，满足石油仪器的固定要求即可。
石油仪器是用于测量井下状况的设备，如测量井下温度、压力、流体参数等一类设备，本实施方式中的石油仪器包括用于和金属外管1连接的接头3，连接在接头3另一端的电路系统4，接头3可通过插接或螺接的方式将电路系统4一端插入金属外管1内后，再与金属外管1的一端密封连接，插入后的电路系统4可通过安装架41固定在降温内管2的内部，降温内管2的两端可设置隔绝内部空气与外部空气对流的隔热层43，这里的内部空气是指电路系统4工作环境下的空气，而外部空气是指金属外管1内其它地方的流体或空气。
本实施方式在石油仪器的外部利用降温内管2形成环形真空的密封隔热层21，能够隔绝金属外管1传递至内部的热量，使石油仪器能够工作在预定的低温状态下，提高测量效果。通过金属外管1、降温内管2上的密封能够隔绝井下流体对内部石油仪器的影响。在石油仪器内部的隔热层43可保持石油仪器内部的工作温度，避免由石油仪器的两端传入外部热量。
本实施方式利用内部设置密封隔热腔21的方式不需要增加整个石油仪器的长度，能够使石油仪器在一个相对隔绝的低温环境下工作，大大提高测量精度。
在本实用新型的一个实施方式中，接头3可插入金属外管1内后再利用螺纹连接，然后通过密封焊接与金属外管1固定。
为方便将密封隔热腔21抽成真空，可在金属外管1与接头3的固定连接处设置与密封隔热腔21相通的抽真空孔31。
为使金属外管1、降温内管2与石油仪器形成一体固定，降温内管2的一端22可与金属外管1的内侧壁密封焊接固定，而另一端23则与接头3伸入金属外管1内部的一端外侧壁密封焊接固定。该固定方式可提高内部稳定性。
石油仪器在固定时采用依附安装架41的固定方式，安装架41整体为板形支架，电路系统4分别安装在安装架41的板身的正反面上，以方便散热，再利用导热灌封胶42进行固定，两边的导热灌封胶42分别与相邻的降温内管2的内侧壁接触，在隔热的同时防止晃动，安装架41的两端与隔热层43相对，然后在两者之间分别填充吸热剂44。吸热剂44采用相变材料制成，可以在吸热时降温，使电路系统4保持低温工作。
电路系统4在工作时产生的热量，同时通过导热灌封胶42和吸热剂44传递出去，隔热层43隔绝内外后，可以延缓吸热剂44中相变材料的变化时间，从而延长电路系统4在低温环境下的工作时间。
为方便将电路系统的热量传递出去，在降温内管的内侧壁上还设置有石墨烯导热膜。石墨烯导热膜可将电路系统产生的热量快速传递至吸热剂处，进行快速散热。此外，在安装架的轴向两端还设置有散热板，散热板用于隔离吸热剂和电路系统，同时将电路系统的热量传递至吸热剂处进行降温。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (7)
1.一种井下石油仪器的隔热承压结构，其特征在于，包括：
金属外管，为空心管体，用于承受井下流体压力；
降温内管，为空心管体，通过两端密封固定在金属外管的内部，且与金属外管的内侧壁之间形成有环形密封隔热腔；
石油仪器，包括接头和与接头连接的电路系统，接头与金属外管的一端密封连接，电路系统通过安装架固定在降温内管的内部，降温内管的两端设置有隔绝内部空气与外部空气对流的隔热层。
2.根据权利要求1所述的隔热承压结构，其特征在于，
在所述金属外管与所述接头的连接处设置有对内部进行抽真空的抽真空孔。
3.根据权利要求1所述的隔热承压结构，其特征在于，
所述接头与所述金属外管螺纹连接后，再通过密封焊接固定。
4.根据权利要求1所述的隔热承压结构，其特征在于，
所述降温内管的一端与所述金属外管的内侧壁密封焊接固定，另一端与所述接头伸入所述金属外管内部的一端外侧壁密封焊接固定。
5.根据权利要求1所述的隔热承压结构，其特征在于，
所述安装架为板形支架，所述电路系统分别安装在所述安装架的板身的正反面上，并通过导热灌封胶分别与相邻的所述降温内管的内侧壁接触，所述安装架的两端与所述隔热层相对，且在两者之间填充有吸热剂。
6.根据权利要求5所述的隔热承压结构，其特征在于，
在所述降温内管的内侧壁上还设置有石墨烯导热膜。
7.根据权利要求5所述的隔热承压结构，其特征在于，
所述安装架的轴向两端设置有散热板，所述散热板用于隔离所述吸热剂和所述电路系统。
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| CN114542054A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-05-27 | 西安振宇电子工程有限公司 | 一种使用金属保温瓶的随钻仪器内部结构装置 |
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