一种井下工具的温度敏感元件的温度管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种井下工具的温度敏感元件的温度管理系统及方法，包括容纳在井下工具壳体中的温度敏感元件，还包括热耦合到温度敏感元件的由导热材料制成的冷板，以及选择性地热耦合到冷板和热耦合到井下工具壳体的金属氢化物去除热量装置；由热耦合到温度敏感元件的由导热材料制成的冷板吸收温度敏感元件产生的热量，冷板通过金属氢化物去除热量装置将热量传递到井下工具壳体，通过井下工具壳体将热量耗散到流动的流体中或流入井筒的环隙中的流体中。本发明专利技术利用金属氢化物的可逆反应去除热量，所以金属氢化物容器中的氢可循环利用，故节省原料，节约成本，且制冷时间长。

【技术实现步骤摘要】
一种井下工具的温度敏感元件的温度管理系统及方法
本专利技术涉及井下工具的制冷
，特别是一种井下工具的温度敏感元件的温度管理系统及方法。
技术介绍
为了钻一口井，钻头钻进地壳数千米。钻头通常从钻台向下延伸到一根管子上，通常称为“钻柱”。钻柱是连接管或连续管，通过该管道泵送钻井液以冷却和润滑钻头并将钻屑提升到地面。钻柱的下部或远端是一个底部钻具组合(BHA)，它包括钻头。为了在钻井时从井下环境获得测量和信息，BHA包括电子仪器。钻具上的各种工具，如随钻测井(LWD)工具和随钻测量(MWD)工具，与仪器结合。钻柱上的这种工具包含各种电子部件，这些部件通常由计算机芯片、电路板、处理器、数据存储、功率转换器等组成。井下工具必须能够在地表附近以及地表以下数百米处运行。在钻井过程中，环境温度随深度的增加而增加。随着深度的增加，刀具受到严峻的操作环境。例如，井下温度通常很高，甚至可能超过200℃，此外，压力可能超过138兆帕。在井下环境中，尤其是在钻井作业期间，也存在振动和冲击应力。井下工具中的电子元件也在内部产生热量。例如，一个典型的电缆工具可以耗散超过135瓦的功率，并且典型的井下工具在钻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下工具的温度敏感元件的温度管理系统，包括容纳在井下工具壳体中的温度敏感元件，其特征在于，还包括热耦合到温度敏感元件的由导热材料制成的冷板，以及选择性地热耦合到冷板和热耦合到井下工具壳体的金属氢化物去除热量装置。

【技术特征摘要】
1.一种井下工具的温度敏感元件的温度管理系统，包括容纳在井下工具壳体中的温度敏感元件，其特征在于，还包括热耦合到温度敏感元件的由导热材料制成的冷板，以及选择性地热耦合到冷板和热耦合到井下工具壳体的金属氢化物去除热量装置。2.根据权利要求1所述的井下工具的温度敏感元件的温度管理系统，其特征在于：所述金属氢化物去除热量装置包括金属氢化物、含有氢的金属氢化物容器、第一活塞、弹簧、热交换器，所述金属氢化物放置于含有氢的金属氢化物容器中，弹簧设置在含有氢的金属氢化物容器上端用于挤压含有氢的金属氢化物容器与冷板接触，热交换器设置于含有氢的金属氢化物容器一侧且与含有氢的金属氢化物容器始终接触，热交换器热耦合到井下工具壳体的一侧，第一活塞设置于含有氢的金属氢化物容器的另一侧的井下工具壳体上用于推动含有氢的金属氢化物容器使含有氢的金属氢化物容器与冷板分离。3.根据权利要求2所述的井下工具的温度敏感元件的温度管理系统，其特征在于：所述金属氢化物容器内设置有低于温度敏感元件期望维持温度的熔点的共晶材料。4.根据权利要求1所述的井下工具的温度敏感元件的温度管理系统，其特征在于：所述金属氢化物去除热量装置包括密封容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：燕并南，王绵，谢海明，周静，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61