[发明专利]一种用于对井下工具的电热元件加热和冷却的装置

说明书

本发明公开了一种用于对井下工具的电热元件加热和冷却的装置，包括设置于井下工具中的第一电热元件和第二电热元件、与第一电热元件热耦合用于产生功率对第一电热元件加热的加热模块、与第二电热元件热耦合用于降低第二电热元件温度的冷却器模块。与现有技术相比，本发明能够在井下工具中激活加热模块以使井下工具中的处于低温的电热元件的温度升高到工作范围；使用冷却器模块来冷却处于高温的电热元件以使处于高温的电热元件的温度冷却至适宜的工作范围。本发明可以直接设置于井下工具内，根据使用者需要来选择是对处于低温的电热元件加热或是对处于高温的电热元件冷却，结构简单，使用方便，便于推广使用。

技术领域

本发明涉及井下工具中使用电热元件加热或者冷却领域，特别是 一种用于对井下工具的电热元件加热和冷却的装置。

背景技术

在钻井作业中，随钻测量(MWD)和随钻测井(LWD系统以及电 缆系统)提供井筒定向测量、岩石物理测井和钻井信息，从而从地球 表面下定位和提取碳氢化合物。在这些操作中使用的不同工具包括各 种电气部件。这样的工具包括用于测量不同井下参数的传感器、数据 存储装置、流量控制装置、数据通信用的发射器/接收器等。井下温 度可以在低至高温之间变化，这会对电子元件的操作产生不利影响， 因此要对井下作业工具进行加热或者冷却，以保证其正常工作。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种用于对 井下工具的电热元件加热和冷却的装置。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种用于对井下工具的电热元件加热和冷却的装置，包括设置于 井下工具中的第一电热元件和第二电热元件、与第一电热元件热耦合 用于产生功率对第一电热元件加热的加热模块、与第二电热元件热耦 合用于降低第二电热元件温度的冷却器模块。

进一步，所述第一电热元件和第二电热元件至少有一部分设置于 固定在井下工具中的热障内。

进一步，所述加热模块为高温电源或换热器。

进一步，所述冷却器模块为换热器。

进一步，所述换热器由两种相变材料组成。

进一步，所述换热器还包括响应于至少一种相变材料的状态的反 馈指示器。

与现有技术相比，本发明能够在井下工具中激活加热模块以使井 下工具中的处于低温的电热元件的温度升高到工作范围；使用冷却器 模块来冷却处于高温的电热元件以使处于高温的电热元件的温度冷 却至适宜的工作范围。本发明可以直接设置于井下工具内，根据使用 者需要来选择是对处于低温的电热元件加热或是对处于高温的电热 元件冷却，结构简单，使用方便，便于推广使用。

附图说明

图1为本发明的第一种实施例的用于对井下工具的电热元件加 热和冷却的装置的结构示意图。

图2为本发明的第二种实施例的用于对井下工具的电热元件加 热和冷却的装置的结构示意图。

图3A为图2中的第一种储能装置的结构示意图。

图3B为图2中的第二种储能装置的结构示意图。

图4A为图2中的第三种储能装置的结构示意图。

图4B为图2中的第四种储能装置的结构示意图。

图5A为图2中的第五种储能装置的结构示意图。

图5B为图2中的第六种储能装置的结构示意图。

图6A为图2中的第七种储能装置的结构示意图。

图6B为图2中的第八种储能装置的结构示意图。

图7A为图2中的第九种储能装置的结构示意图。