[實用新型]一種液冷隨鉆測量系統

有效

• 申請號: 201922320511.2
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN211900576U
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 王偉;蔡貴立
• 申請（專利權）人: 廣東合一新材料研究院有限公司
• 主分類號: E21B47/017
• 分類號: E21B47/017
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 侯莉

本實用新型公開了一種液冷隨鉆測量系統，包括通訊電纜、與通訊電纜相連的各電子器件、鉆桿、探管和鉆具，鉆桿包括無磁桿段，電子器件設置在探管中并與之共同安裝在無磁桿段內，探管的兩管端封閉，無磁桿段兩端的連接部位均做密封處理，使得探管和無磁桿段之間形成一密封腔，在該密封腔中填充有冷卻液，各電子器件工作時產生的熱量通過冷卻液傳導至密封腔的腔室壁，再傳導至外部的泥漿與之接觸散熱。本實用新型在探管和鉆桿之間的空隙中填充冷卻液，電子器件產生的熱量通過冷卻液迅速傳導至鉆桿外壁和鉆頭邊緣，并通過與泥漿接觸實現散熱，達到良好的散熱效果，可以保護電子傳感器等電子器件在長期使用后不受損壞，提高了隨鉆測量系統的使用壽命。

技術領域

本實用新型涉及一種隨鉆測量系統，尤其涉及一種液冷隨鉆測量系統。

背景技術

隨鉆測量是在鉆井過程中，測量所鉆穿地層的地質和巖石物理參數(電阻率、放射性、聲波及核磁等)的技術。地質導向鉆井技術是把鉆井技術、測井技術及油藏工程技術融合為一體，形成的帶有近鉆頭地質參數(伽馬和電阻率)、近鉆頭鉆井參數(井斜角)及其他輔助參數的測量短節，然后通過信號傳至MWD，再傳至地面控制系統的鉆井技術。近年來，隨鉆測量技術不斷進步，隨鉆定向測量及測井工具傳感器更加接近鉆頭，可以更快、更準的獲取數據，提高實時決策的準確性和能力。

現有的隨鉆測量系統包括通訊電纜、與通訊電纜相連的各種電子傳感器、鉆桿、探管和鉆具，鉆具連接在鉆桿的下端上，鉆具的前端是鉆頭，鉆桿主要由從上至下依次連接的送水器鉆桿、上無磁鉆桿和下無磁鉆桿組成，探管安裝在無磁鉆桿中并靠近鉆頭，電子傳感器設置在探管內，以避免由于傳感器更加接近鉆頭而在測量過程中受到損壞。

但是，隨著測量技術的發展，測試參數更為精確，電子傳感器的功率逐漸增大，其散熱問題日漸凸顯。由于探管和鉆桿的側壁形成兩層結構，其間空氣的導熱效果較差，因而對傳感器達不到良好的冷卻效果，因為冷卻不足，傳感器在長時間使用后容易損壞，嚴重影響了隨鉆測量系統的使用壽命。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、制造成本低、散熱效果好、提高使用壽命的液冷隨鉆測量系統。

本實用新型的目的通過如下的技術方案來實現：一種液冷隨鉆測量系統，包括通訊電纜、與通訊電纜相連的各電子器件、鉆桿、探管和鉆具，所述鉆桿包括無磁桿段，所述電子器件設置在所述探管中并與之共同安裝在所述無磁桿段內，其特征在于：所述探管的兩管端封閉，所述無磁桿段兩端的連接部位均做密封處理，使得所述探管和所述無磁桿段之間形成一密封腔，在該密封腔中填充有冷卻液，各電子器件工作時產生的熱量通過冷卻液傳導至密封腔的腔室壁，再傳導至外部的泥漿與之接觸散熱。

本實用新型在探管和鉆桿之間的空隙中填充冷卻液，電子器件(包括電子傳感器)所產生的熱量通過冷卻液可迅速傳導至鉆桿外壁和鉆頭邊緣，并通過與泥漿接觸實現散熱，達到良好的散熱效果，可以保護電子傳感器等電子器件在長期使用后不受損壞，提高了隨鉆測量系統的使用壽命。

優選的，本實用新型所述密封腔主要由探管的管壁與無磁桿段的側壁之間的空隙以及探管的兩端與無磁桿段的兩端之間的空隙組成。

為了進一步提高散熱效果，作為本實用新型的一種改進，所述密封腔中的冷卻液是外部冷卻液，所述探管內填充有絕緣冷卻液，其為內部冷卻液，所述電子器件浸沒于所述內部冷卻液中，電子器件產生的熱量通過內部冷卻液傳導至探管的管壁，再通過外部冷卻液傳導至密封腔的腔室壁，然后傳導至外部的泥漿與之接觸散熱。

作為本實用新型的一種實施方式，所述外部冷卻液是高沸點冷卻液，所述高沸點冷卻液充滿整個密封腔。高沸點冷卻液的沸點溫度高于40度，具體可選用硅油或礦物油等。