[發明專利]一種用于對井下工具的電熱元件加熱和冷卻的裝置

在審

• 申請號: 201811477672.6
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN109600967A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 周靜;張譯方;熊瀏;王振宇;劉蕾;王麗娟
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;E21B47/017
• 代理公司: 西安中科匯知識產權代理有限公司 61254
• 代理人: 韓冰

本發明公開了一種用于對井下工具的電熱元件加熱和冷卻的裝置，包括設置于井下工具中的第一電熱元件和第二電熱元件、與第一電熱元件熱耦合用于產生功率對第一電熱元件加熱的加熱模塊、與第二電熱元件熱耦合用于降低第二電熱元件溫度的冷卻器模塊。與現有技術相比，本發明能夠在井下工具中激活加熱模塊以使井下工具中的處于低溫的電熱元件的溫度升高到工作范圍；使用冷卻器模塊來冷卻處于高溫的電熱元件以使處于高溫的電熱元件的溫度冷卻至適宜的工作范圍。本發明可以直接設置于井下工具內，根據使用者需要來選擇是對處于低溫的電熱元件加熱或是對處于高溫的電熱元件冷卻，結構簡單，使用方便，便于推廣使用。

技術領域

本發明涉及井下工具中使用電熱元件加熱或者冷卻領域，特別是 一種用于對井下工具的電熱元件加熱和冷卻的裝置。

背景技術

在鉆井作業中，隨鉆測量(MWD)和隨鉆測井(LWD系統以及電 纜系統)提供井筒定向測量、巖石物理測井和鉆井信息，從而從地球 表面下定位和提取碳氫化合物。在這些操作中使用的不同工具包括各 種電氣部件。這樣的工具包括用于測量不同井下參數的傳感器、數據 存儲裝置、流量控制裝置、數據通信用的發射器/接收器等。井下溫 度可以在低至高溫之間變化，這會對電子元件的操作產生不利影響， 因此要對井下作業工具進行加熱或者冷卻，以保證其正常工作。

發明內容

本發明的目的是要解決現有技術中存在的不足，提供一種用于對 井下工具的電熱元件加熱和冷卻的裝置。

為達到上述目的，本發明是按照以下技術方案實施的：

一種用于對井下工具的電熱元件加熱和冷卻的裝置，包括設置于 井下工具中的第一電熱元件和第二電熱元件、與第一電熱元件熱耦合 用于產生功率對第一電熱元件加熱的加熱模塊、與第二電熱元件熱耦 合用于降低第二電熱元件溫度的冷卻器模塊。

進一步，所述第一電熱元件和第二電熱元件至少有一部分設置于 固定在井下工具中的熱障內。

進一步，所述加熱模塊為高溫電源或換熱器。

進一步，所述冷卻器模塊為換熱器。

進一步，所述換熱器由兩種相變材料組成。

進一步，所述換熱器還包括響應于至少一種相變材料的狀態的反 饋指示器。

與現有技術相比，本發明能夠在井下工具中激活加熱模塊以使井 下工具中的處于低溫的電熱元件的溫度升高到工作范圍；使用冷卻器 模塊來冷卻處于高溫的電熱元件以使處于高溫的電熱元件的溫度冷 卻至適宜的工作范圍。本發明可以直接設置于井下工具內，根據使用 者需要來選擇是對處于低溫的電熱元件加熱或是對處于高溫的電熱 元件冷卻，結構簡單，使用方便，便于推廣使用。

附圖說明

圖1為本發明的第一種實施例的用于對井下工具的電熱元件加 熱和冷卻的裝置的結構示意圖。

圖2為本發明的第二種實施例的用于對井下工具的電熱元件加 熱和冷卻的裝置的結構示意圖。

圖3A為圖2中的第一種儲能裝置的結構示意圖。

圖3B為圖2中的第二種儲能裝置的結構示意圖。

圖4A為圖2中的第三種儲能裝置的結構示意圖。

圖4B為圖2中的第四種儲能裝置的結構示意圖。

圖5A為圖2中的第五種儲能裝置的結構示意圖。

圖5B為圖2中的第六種儲能裝置的結構示意圖。

圖6A為圖2中的第七種儲能裝置的結構示意圖。

圖6B為圖2中的第八種儲能裝置的結構示意圖。

圖7A為圖2中的第九種儲能裝置的結構示意圖。