一种井下高温环境中的主动冷却系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种井下高温环境中的主动冷却系统及方法，包括第一筒体和第二筒体，第一筒体内设有压缩机、冷凝器和膨胀阀；第二筒体内设有热交换器，热交换器包括用于放置仪器的内管和位于内管外的外管，外管固定在第二筒体内，外管内壁与内管外壁之间形成外腔室，内管内部形成内腔室，内腔室一端和外腔室的一端通过内管一端开设的端口连通，膨胀阀的出口通过导管与内腔室另一端连通，压缩机的入口通过导管与外腔室连通。当冷却液体通过内腔室时，从仪器吸收热量，随后冷却液体进入外腔室，从井筒吸收热量，吸热后的冷却液体可通过压缩机加压，冷凝器冷凝，膨胀阀冷却之后选择性地释放回内腔室，实现连续循环冷却系统，由此仪器实现隔热、冷却。

【技术实现步骤摘要】
一种井下高温环境中的主动冷却系统及方法
本专利技术涉及井下工具冷却
，特别是一种井下高温环境中的主动冷却系统及方法。
技术介绍
井下石油勘探工具遇到的环境可能非常恶劣。温度高达和超过200摄氏度，压力高达1.38x10s/Pa十分常见。因此，石油勘探工具的生产者必须设计出可在长时间内在这些恶劣条件下运行的工具。而在设计电子设备时，最困难的就是保证其在高温环境中稳定运行。标准电子元件的额定温度通常约125摄氏度，但是能够在井下高温工作的电子元件需要新的制造技术，过程昂贵，耗时且永无止境。为了对抗电子设备的高温要求，井下工具中的底盘或电子设备舱必须保持在125摄氏度或低于125摄氏度。目前井下大多应用杜瓦瓶冷却法，杜瓦瓶可用于隔离工具电子设备并减缓电子底盘的加热，类似于大型“保温瓶”，是一种被动系统，可将工具的井下停留时间延长大约四到六个小时。然而探测所需的井下停留时间远远大于昂贵的杜瓦瓶系统所提供的停留时间。主动冷却系统早存在于各种应用，例如冷却食品，机动车辆和建筑物。这些主动冷却系统，也可统称为空调和冰箱，可以长时间有效地运行，几乎不需要维护。冷却系统移动热量。它从一个位置吸收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下高温环境中的主动冷却系统，其特征在于，包括第一筒体和第二筒体，第一筒体内设有压缩机、冷凝器和膨胀阀，所述压缩机的出口与冷凝器的流体进口连通，冷凝器的流体出口与膨胀阀的入口连通；所述第二筒体内设有热交换器，所述热交换器包括用于放置仪器的内管和位于内管外的外管，外管固定在第二筒体内，外管内壁与内管外壁之间形成外腔室，内管内部形成内腔室，内腔室一端和外腔室的一端通过内管一端开设的端口连通，膨胀阀的出口通过导管与内腔室另一端连通，压缩机的入口通过导管与外腔室连通。

【技术特征摘要】
1.一种井下高温环境中的主动冷却系统，其特征在于，包括第一筒体和第二筒体，第一筒体内设有压缩机、冷凝器和膨胀阀，所述压缩机的出口与冷凝器的流体进口连通，冷凝器的流体出口与膨胀阀的入口连通；所述第二筒体内设有热交换器，所述热交换器包括用于放置仪器的内管和位于内管外的外管，外管固定在第二筒体内，外管内壁与内管外壁之间形成外腔室，内管内部形成内腔室，内腔室一端和外腔室的一端通过内管一端开设的端口连通，膨胀阀的出口通过导管与内腔室另一端连通，压缩机的入口通过导管与外腔室连通。2.根据权利要求1所述的井下高温环境中的主动冷却系统，其特征在于：所述第一筒体为高导电率的压力筒，第二筒体为由陶瓷复合材料及其组合的材料制成的低导电率的压力筒。3.根据权利要求1所述的井下高温环境中的主动冷却系统，其特征在于：所述内管由陶瓷复合材料及低导电率材料制成，外管由陶瓷复合材料及低导电率材料制成。4.根据权利要求1所述的井下高温环境中的主动冷却系统，其特征在于：所述内管外壁套装有用于将外腔室支撑在...

【专利技术属性】
技术研发人员：高旭，傅钢，周静，张译方，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61