本發(fā)明涉及油氣鉆井，尤其涉及一種井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)。

背景技術：

1、油氣勘探開發(fā)過程中，高溫易造成井下儀器先期損壞。旋轉導向工具、垂直鉆井工具、隨鉆測量儀器等工具儀器的傳感器、芯片、測控電路板對高溫均有較強的敏感性，高溫環(huán)境下電子元器件的穩(wěn)定性、工作效率和使用壽命會大幅下降，故障率升高，嚴重會導致失靈損毀，嚴重制約了高溫油氣資源的勘探開發(fā)。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)，以解決井下儀器受高溫影響導致穩(wěn)定性、工作效率和使用壽命大幅下降的問題。

2、為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供的技術方案在于：

3、一種井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)，包括儀器本體和半導體制冷件；

4、所述儀器本體包括筒體和蓋板，所述筒體上開設有容納倉，所述半導體制冷件的半導體制冷面與所述容納倉圍成電子元器件艙室以容納電子元器件，所述蓋板與所述半導體制冷件的半導體散熱面接觸；所述儀器本體上開設散熱流道以使鉆井液通過并對所述蓋板降溫。

5、進一步的，所述儀器本體上設置有內流道，鉆井液由所述內流道入井并由所述儀器本體外側返出，所述散熱流道一端與所述內流道連通，另一端與所述儀器本體外側連通。

6、進一步的，井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)還包括溫控閥，所述溫控閥用于監(jiān)測所述蓋板的溫度并控制所述散熱流道的通斷。

7、進一步的，所述溫控閥包括熱敏元件，熱敏元件隨溫度變化膨脹收縮以帶動閥芯移動，從而控制所述散熱流道的通斷。

8、進一步的，井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)還包括單向閥，所述單向閥阻止鉆井液由所述儀器本體外側流入所述內流道。

9、進一步的，井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)還包括隔熱層，所述隔熱層設置于所述電子元器件艙室的內壁。

10、進一步的，井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)還包括安裝座，所述安裝座安裝于所述儀器本體并開設有安裝槽，所述半導體制冷面安裝于所述安裝槽，所述蓋板與所述安裝座夾緊所述半導體制冷面。

11、進一步的，井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)還包括隔熱板，所述隔熱板設置于所述安裝座和所述蓋板之間，并與所述隔熱層、所述半導體制冷件圍成密閉的隔熱艙，電子元器件設置于所述隔熱艙內。

12、進一步的，井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)還包括緩沖膠圈，所述緩沖膠圈設置于所述安裝座與所述半導體制冷面之間。

13、進一步的，儀器本體還包括密封圈，所述蓋板安裝于所述筒體以封閉所述容納倉；所述密封圈設置于所述蓋板與所述筒體之間。

14、綜合上述技術方案，本發(fā)明所能實現的技術效果在于：

15、本發(fā)明提供的井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)包括儀器本體和半導體制冷件；儀器本體包括筒體和蓋板，筒體上開設有容納倉，半導體制冷件的半導體制冷面與容納倉圍成電子元器件艙室以容納電子元器件，蓋板與半導體制冷件的半導體散熱面接觸；儀器本體上開設散熱流道以使鉆井液通過并對蓋板降溫。

16、本發(fā)明提供的井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)通過半導體制冷件利用帕爾貼主動降溫技術對井下電子元器件艙室進行降溫以保證電子元器件的正常工作和使用壽命。同時設置散熱流道利用鉆井液帶走半導體制冷件傳遞給蓋板的熱量，輔助半導體制冷件進行散熱，避免散熱不及時。

17、具體的，半導體制冷件吸收電子元器件艙室內的熱量并傳遞給蓋板，蓋板與返出的鉆井液接觸并由鉆井液帶走熱量。由于返出的鉆井液受地層環(huán)境以及工況等影響溫度較高，因此可能造成返出的鉆井液散熱能力不足，無法及時帶走蓋板的熱量，造成電子元器件艙室內溫度較高。此時散熱流道打開，使流入的部分鉆井液不進入井底再返出而是直接從散熱流道經過并隨返出的鉆井液返回地面。由于入井時的鉆井液溫度較低，因此可以對蓋板進行有效降溫，保證降溫效果。需要說明的是，僅當蓋板的溫度達到預設值時散熱流道打開，避免鉆井液長期流經散熱流道導致對零件的沖蝕破壞。

技術特征：

1.一種井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)，其特征在于，包括儀器本體（100）和半導體制冷件（200）；

2.根據權利要求1所述的井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)，其特征在于，所述儀器本體（100）上設置有內流道（103），鉆井液由所述內流道（103）入井并由所述儀器本體（100）外側返出，所述散熱流道（102）一端與所述內流道（103）連通，另一端與所述儀器本體（100）外側連通。

3.根據權利要求2所述的井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)，其特征在于，還包括溫控閥（300），所述溫控閥（300）用于監(jiān)測所述蓋板（120）的溫度并控制所述散熱流道（102）的通斷。

4.根據權利要求3所述的井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)，其特征在于，所述溫控閥（300）包括熱敏元件，熱敏元件隨溫度變化膨脹收縮以帶動閥芯移動，從而控制所述散熱流道（102）的通斷。

5.根據權利要求3所述的井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)，其特征在于，還包括單向閥（400），所述單向閥（400）阻止鉆井液由所述儀器本體（100）外側流入所述內流道（103）。

6.根據權利要求1所述的井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)，其特征在于，還包括隔熱層（500），所述隔熱層（500）設置于所述電子元器件艙室（101）的內壁。

7.根據權利要求6所述的井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)，其特征在于，還包括安裝座（600），所述安裝座（600）安裝于所述儀器本體（100）并開設有安裝槽，所述半導體制冷面（210）安裝于所述安裝槽，所述蓋板（120）與所述安裝座（600）夾緊所述半導體制冷面（210）。

8.根據權利要求7所述的井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)，其特征在于，還包括隔熱板（700），所述隔熱板（700）設置于所述安裝座（600）和所述蓋板（120）之間，并與所述隔熱層（500）、所述半導體制冷件（200）圍成密閉的隔熱艙，電子元器件（10）設置于所述隔熱艙內。

9.根據權利要求8所述的井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)，其特征在于，還包括緩沖膠圈（800），所述緩沖膠圈（800）設置于所述安裝座（600）與所述半導體制冷面（210）之間。

10.根據權利要求1所述的井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)，其特征在于，所述儀器本體（100）還包括密封圈（130），所述蓋板（120）安裝于所述筒體（110）以封閉所述容納倉；所述密封圈（130）設置于所述蓋板（120）與所述筒體（110）之間。

技術總結
本發(fā)明涉及油氣鉆井技術領域，尤其涉及一種井下電子元器件艙室降溫系統(tǒng)，旨在解決井下儀器受高溫影響導致穩(wěn)定性、工作效率和使用壽命大幅下降的問題。本發(fā)明包括儀器本體和半導體制冷件；儀器本體包括筒體和蓋板，筒體上開設有容納倉，半導體制冷件的半導體制冷面與容納倉圍成電子元器件艙室以容納電子元器件，蓋板與半導體制冷件的半導體散熱面接觸；儀器本體上開設散熱流道以使鉆井液通過并對蓋板降溫。本發(fā)明通過半導體制冷件利用帕爾貼主動降溫技術對井下電子元器件艙室進行降溫以保證電子元器件的正常工作和使用壽命。同時設置散熱流道利用鉆井液帶走半導體制冷件傳遞給蓋板的熱量，輔助半導體制冷件進行散熱，避免散熱不及時。

技術研發(fā)人員：鄭鋒,柳鶴,于志強,王建龍,王懷婧
受保護的技術使用者：中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/23