CN211876469U - 一种电缆测井仪器及其制冷系统 - Google Patents

一种电缆测井仪器及其制冷系统 Download PDF

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郭书生
陈鸣
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Abstract

本实用新型实施例公开了一种电缆测井仪器及其制冷系统,该制冷系统包括:主控单元、设置于电缆测井仪器中的至少一个用于实时采集所述电缆测井仪器的温度的温度传感器以及设置于电缆测井仪器中的至少一个用于根据采集的所述电缆测井仪器的温度释放氮气的液氮存储器;液氮存储器和温度传感器分别与主控单元相连。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

一种电缆测井仪器及其制冷系统
技术领域
本实用新型涉及测井仪器制冷技术,尤指一种电缆测井仪器及其制冷系统。
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。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种电缆测井仪器及其制冷系统,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。
本实用新型实施例还提供了一种电缆测井仪器的制冷系统,可以包括:主控单元、设置于电缆测井仪器中的至少一个用于实时采集所述电缆测井仪器的温度的温度传感器以及设置于电缆测井仪器中的至少一个用于根据采集的所述电缆测井仪器的温度释放氮气的液氮存储器;
所述液氮存储器和所述温度传感器分别与所述主控单元相连。
在本实用新型的示例性实施例中,所述电缆测井仪器可以包括一个或多个内部上下贯穿连通的子仪器和/或子仪器组;
任意的一个或多个子仪器和/或子仪器组中设置有液氮存储器和温度传感器;
每个设置有液氮存储器和温度传感器的子仪器和/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。
在本实用新型的示例性实施例中,所述子仪器可以包括测井仪器电子节;所述子仪器组可以包括:测井仪器电子节组,每个测井仪器电子节组由多个连续的井仪器电子节组成。
在本实用新型的示例性实施例中,每个测井仪器电子节组中的末端测井仪器电子节内设置有所述液氮存储器;和/或,
每个测井仪器电子节组中的顶端测井仪器电子节内设置有用于将氮气排出的氮气输出阀。
在本实用新型的示例性实施例中,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。
在本实用新型的示例性实施例中,每个液氮存储器上设置有至少一个用于释放液氮的释放阀体;所述释放阀体与所述主控单元相连。
在本实用新型的示例性实施例中,所述电缆测井仪器的制冷系统还可以包括:地面液氮存储装置;所述地面液氮存储装置用于存储液氮并为所述液氮存储器补充液氮;
所述地面液氮存储装置与所述主控单元相连。
在本实用新型的示例性实施例中,所述电缆测井仪器的制冷系统还可以包括:液氮输入管道,所述液氮输入管道用于向所述液氮存储器输送补充的液氮;
所述液氮输入管道的一端与所述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。
在本实用新型的示例性实施例中,所述液氮存储器内设置有用于检测所存储液氮液位的液位传感器;
所述液位传感器与所述主控单元相连。
在本实用新型实施例还提供了一种电缆测井仪器,可以包括上述任意一项所述的电缆测井仪器的制冷系统。
本实用新型实施例电缆测井仪器的制冷系统,可以包括:主控单元、设置于电缆测井仪器中的至少一个用于实时采集所述电缆测井仪器的温度的温度传感器以及设置于电缆测井仪器中的至少一个用于根据采集的所述电缆测井仪器的温度释放氮气的液氮存储器;所述液氮存储器和所述温度传感器分别与所述主控单元相连。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。
本实用新型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,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
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,与本申请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。
图1为本实用新型实施例的电缆测井仪器的制冷系统示意图;
图2为本实用新型实施例的电缆测井仪器组成框图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本实用新型实施例还提供了一种电缆测井仪器的制冷系统1,如图1所示,可以包括:主控单元11、设置于电缆测井仪器2中的至少一个用于实时采集所述电缆测井仪器的温度的温度传感器12以及设置于电缆测井仪器2中的至少一个用于根据采集的所述电缆测井仪器的温度释放氮气的液氮存储器13;
所述液氮存储器13和所述温度传感器12分别与所述主控单元11相连。
在本实用新型的示例性实施例中,可以通过所述温度传感器12实时采集所述电缆测井仪器2的温度;当所述电缆测井仪器2的温度高于或等于第一预设温度阈值时,可以控制所述液氮存储器13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2的制冷功能;当通过所述温度传感器12检测到所述电缆测井仪器2的温度低于第二预设温度阈值时,可以控制所述液氮存储器13的释放阀体关闭,以停止释放液氮。
目前的电缆测井仪器2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。
在本实用新型的示例性实施例中,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。
在本实用新型的示例性实施例中,所述电缆测井仪器可以包括一个或多个内部上下贯穿连通的子仪器和/或子仪器组;
任意的一个或多个子仪器和/或子仪器组中设置有液氮存储器和温度传感器;
每个设置有液氮存储器和温度传感器的子仪器和/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。
在本实用新型的示例性实施例中,所述电缆测井仪器2中任意一个内部上下贯穿连通的子仪器和/或子仪器组中可以设置有至少一个液氮存储器13和至少一个温度传感器12。
在本实用新型的示例性实施例中,所述子仪器可以包括测井仪器电子节;所述子仪器组可以包括:测井仪器电子节组,每个测井仪器电子节组由多个连续的井仪器电子节组成。
在本实用新型的示例性实施例中,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)。
在本实用新型的示例性实施例中,每个测井仪器电子节组中的末端测井仪器电子节内设置有所述液氮存储器;和/或,
每个测井仪器电子节组中的顶端测井仪器电子节内设置有用于将氮气排出的氮气输出阀。
在本实用新型的示例性实施例中,由于一个测井仪器电子节(如测井仪器EA1)内部以及一个测井仪器电子节组(如测井仪器EA2到测井仪器EAn)内部均是连通的,因此,可以在每个测井仪器电子节组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。
在本实用新型的示例性实施例中,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。
在本实用新型的示例性实施例中,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。
在本实用新型的示例性实施例中,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。
在本实用新型的示例性实施例中,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。
在本实用新型的示例性实施例中,如图1所示,一个测井仪器从上到下可以包括:马龙头A、辅助仪器串B、传输仪器C、测井仪器电子节EA1、带探头测井仪器MA1、测井仪器电子节EA2至测井仪器电子节EAn、末端测井仪器D。其中,测井仪器电子节EA2至测井仪器电子节EAn与末端测井仪器D内部可以联通,因此,可以在末端测井仪器D内设置一个液氮存储器13,例如第一液氮存储器13-1,带探头测井仪器MA1上部的测井仪器电子节EA1内可以设置一个液氮存储器13,例如第二液氮存储器13-2,其中测井仪器电子节EA1与传输仪器C内部连通。在传输仪器C以及测井仪器电子节EA2上可以分别设置一个氮气输出阀,以排出氮气。其中,氮气的排出途径如图1中的空心粗箭头所示。
在本实用新型的示例性实施例中,每个液氮存储器13上设置有至少一个用于释放液氮的释放阀体;所述释放阀体与所述主控单元11相连。
在本实用新型的示例性实施例中,当任意的第一温度传感器检测到所述电缆测井仪器2的温度高于预设的温度阈值时,可以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的释放阀体打开,以释放液氮。
在本实用新型的示例性实施例中,在设置有液氮存储器13的空间内,可以设置有至少一个温度传感器12(如图1中的12-1和12-2所示),当温度传感器12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13的释放阀体打开释放液氮。如果其他空间内的温度传感器12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13的释放阀体,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。
在本实用新型的示例性实施例中,在液氮释放过程中,可以根据所述电缆测井仪器2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2的温度与所述第一预设温度阈值的差值逐渐减小时,可以减小所述液氮的释放速率。
在本实用新型的示例性实施例中,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。
在本实用新型的示例性实施例中,当所述电缆测井仪器2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2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。
在本实用新型的示例性实施例中,第一温度和第二温度可以满足:3℃-5℃。
在本实用新型的示例性实施例中,为了避免对液氮资源的浪费,可以在电缆测井仪器2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。
在本实用新型的示例性实施例中,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。
在本实用新型的示例性实施例中,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2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。
在本实用新型的示例性实施例中,所述电缆测井仪器的制冷系统还可以包括:地面液氮存储装置14;所述地面液氮存储装置14用于存储液氮并为所述液氮存储器13补充液氮;
所述地面液氮存储装置14与所述主控单元11相连。
在本实用新型的示例性实施例中,所述电缆测井仪器的制冷系统还可以包括:液氮输入管道15,所述液氮输入管道15用于向所述液氮存储器13输送补充的液氮;
所述液氮输入管道15的一端与所述地面液氮存储装置14的输出口相连,另一端与所述电缆测井仪器2内设置的一个或多个液氮存储器13的输入口相连。
在本实用新型的示例性实施例中,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2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2在井下时进行补充。
在本实用新型的示例性实施例中,如果实现井下补充液氮,可以设置地面液氮存储装置14以及从地面到井下的液氮输入管道15,通过该液氮输入管道15对液氮进行及时补充。
在本实用新型的示例性实施例中,所述液氮存储器13内可以设置有用于检测所存储液氮液位的液位传感器;
所述液位传感器与所述主控单元11相连。
在本实用新型的示例性实施例中,为了实现及时为井下的电缆测井仪器2补充液氮,还可以设置液氮存储器13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。
在本实用新型的示例性实施例中,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13中的存储总量和该释放总量便可以计算出液氮存储器13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13补充液氮。
在本实用新型的示例性实施例中,当通过硬件实现时,可以在每个液氮存储器13内设置一个或多个分别与主控单元11连接的液位传感器131,当主控单元11检测到任意一个液氮存储器13内的液位传感器131传输的信号表示该液氮传感器13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15为相应的液氮存储器15补充液氮。
在本实用新型实施例还提供了一种电缆测井仪器2,如图2所示,可以包括上述任意一项所述的电缆测井仪器的制冷系统1。
在本实用新型的示例性实施例中,上述制冷系统1中的任何实施例均适用于本实用新型实施例的电缆测井仪器2中,在此不再一一赘述。
在本实用新型中的描述中,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。
在本实用新型实施例的描述中,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。
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。

Claims (10)

1.一种电缆测井仪器的制冷系统,其特征在于,包括:主控单元、设置于电缆测井仪器中的至少一个用于实时采集所述电缆测井仪器的温度的温度传感器以及设置于电缆测井仪器中的至少一个用于根据采集的所述电缆测井仪器的温度释放氮气的液氮存储器;
所述液氮存储器和所述温度传感器分别与所述主控单元相连。
2.根据权利要求1所述的电缆测井仪器的制冷系统,其特征在于,所述电缆测井仪器包括一个或多个内部上下贯穿连通的子仪器和/或子仪器组;
任意的一个或多个子仪器和/或子仪器组中设置有液氮存储器和温度传感器;
每个设置有液氮存储器和温度传感器的子仪器和/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的制冷系统,其特征在于,所述子仪器包括测井仪器电子节;所述子仪器组包括:测井仪器电子节组,每个测井仪器电子节组由多个连续的井仪器电子节组成。
4.根据权利要求3所述的电缆测井仪器的制冷系统,其特征在于,每个测井仪器电子节组中的末端测井仪器电子节内设置有所述液氮存储器;和/或,
每个测井仪器电子节组中的顶端测井仪器电子节内设置有用于将氮气排出的氮气输出阀。
5.根据权利要求2所述的电缆测井仪器的制冷系统,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。
6.根据权利要求2所述的电缆测井仪器的制冷系统,其特征在于,每个液氮存储器上设置有至少一个用于释放液氮的释放阀体;所述释放阀体与所述主控单元相连。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的电缆测井仪器的制冷系统,其特征在于,还包括:地面液氮存储装置;所述地面液氮存储装置用于存储液氮并为所述液氮存储器补充液氮;
所述地面液氮存储装置与所述主控单元相连。
8.根据权利要求7所述的电缆测井仪器的制冷系统,其特征在于,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输送补充的液氮;
所述液氮输入管道的一端与所述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。
9.根据权利要求7所述的电缆测井仪器的制冷系统,其特征在于,所述液氮存储器内设置有用于检测所存储液氮液位的液位传感器;
所述液位传感器与所述主控单元相连。
10.一种电缆测井仪器,其特征在于,包括如权利要求1-9任意一项所述的电缆测井仪器的制冷系统。
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