[发明专利]一种测井仪器中大功率器件的散热方法

说明书

技术领域

本发明涉及测井技术领域，尤其涉及一种测井仪器中大功率器件的散热方 法。

背景技术

测井仪器是利用电学、核学以及声学等测量方法，设计的用于储层油气生 产评价、地震分析以及定量评价油气层等领域的一种测量装置。测井仪器一般 呈圆柱状结构，测量中可连续提供与孔隙度、岩性、油气存在以及目的层其他 岩石性质有关的原始测量参数。而生产测井仪器是监测油气田开发动态的技术 手段，用于完井后注入井和生产井中，获得水平井、斜井和直井中的生产测井 解决方案，准确识别水、油和气层等参数。

测井仪器中大功率器件的散热方式，目前有两种，一种是沿用通用电子设 备中所用的散热器方式，即在功率器件上安装翅片散热器。另外一种是用吸热 剂吸收大功率器件产生的热量，并且用保温瓶隔离外界高温环境传入的热量。 采用保温瓶措施，可以减少高温环境中的热量传递到芯片，但是对于大功率电 子器件而言，需要与工作时间成比例的吸热剂，这对于长时间工作在井下的仪 器而言，需要额外的增加仪器长度。对于传统的加装散热器方法，由于仪器必 须密封，故内部不存在流动的空气散热，采用散热结构来冷却散热，需增加长 条鳍片以增加散热面积，但其散热效率不高，需要增加辅助散热设备以满足散 热，例如加装风冷或水冷设备辅助散热，虽能改善散热，但增加了结构复杂度， 提升了成本，对于传统的加装散热器方法，因此，如需要提高散热器的降温效 果，需要增加散热片的质量来提高吸收的显热。

发明内容

基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种测井仪 器中大功率器件的散热方法，改善测井仪器中大功率器件的散热效果差，并增 加成本设置辅助散热设备的问题。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一 种测井仪器中大功率器件的散热方法，用于生产测井中，包括以下步骤：

一、将基板、大功率器件和散热器依次安装于测井仪器内的骨架上，大功 率器件位于所述基板和散热器之间；

二、将散热器与测井仪器外壳完全接触；

三、利用骨架和测井仪器外壳的热容吸收大功率器件发出的热量；

四、将测井仪器放置于井下环境中，大功率器件产生的热量通过散热器、 骨架和测井仪器外壳传导到井下环境中；

五、利用流经测井仪器外壳表面的地层流体，带走大功率器件产生的热量， 降低大功率器件的工作温度。

作为上述技术方案的优选实施方式，本发明实施例提供的测井仪器中大功 率器件的散热方法进一步包括下列技术特征的部分或全部：

作为上述技术方案的改进，在步骤一中，所述散热器两端通过弹簧与所述 骨架连接，所述基板的底面也通过弹簧与骨架连接，散热器与骨架采用弹性连 接的方式，即不妨碍安装，又能确保散热器和测井仪器外壳完全接触，降低散 热器和外部环境之间的热阻，提高散热器的散热效率；同时又能降低机械振动 或者力的作用给电路带来的挤压等不利的影响，导致芯片失效。

作为上述技术方案的改进，在本发明的一个实施例方式中，所述骨架位于 测井仪器外壳内。

优选地，在本发明的一个实施例中，所述测井仪器外壳呈圆柱状，所述测 井仪器外壳和骨架采用金属材料制作而成，更有利于散热器的热传导，能 够将大功率器件产生的热量通过测井仪器外壳和骨架传导到井下环境 中。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下有益效果：本发明的测井仪 器中大功率器件的散热方法中的散热器和大功率器件安装方便快捷，结构紧凑 简单，设计合理，操作简单，能够适用于测井仪器中，本发明可解决长时间工 作于井下高温环境的测井仪器中功率器件的散热问题，无需增加额外的装置(如 保温瓶和吸热剂)，特别适合解决生产测井仪器的大功率器件散热问题。本发明 利用测井仪器外壳的热容吸收功率器件发出的热量，其量远大于传统翅片散热 器能吸收的显热，并能够将大功率器件产生的热量传导到井下环境中，并利用 流经测井仪器外壳表面的地层流体，带走大功率器件产生的热量，降低大功率 器件的工作温度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术 手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、 特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如 下。

附图说明