[发明专利]一种探管的抗高温保护套筒及其制作与使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种探管的抗高温保护套筒及其制作与使用方法，具体地说是涉及一种采用隔热材料和真空隔热技术，并运用吸热的化学反应进行冷却，从而使探管具有抗高温性能的套筒及其制作与使用方法，属于石油、地矿测井工具领域。

背景技术

在测井过程中，需将安装有测量器件的探管下入井底，测量井眼轨迹参数与地质参数。由于探管中测量器件所使用的主要传感器，对温度敏感性非常强，国产的传感器要求使用温度不高于 125℃，同时，高温环境易产生数据的漂移等问题，导致测量精度受损。就目前状况而言，在石油深井测井中，井底温度可高达200℃以上，要求探管具备抗高温能力。而测量器件中所使用的高温传感器尽管在少数发达国家已有生产，但对中国限制出口，中国无法从市场上获得。面对如上问题，国产测井仪器针对高温井所采取的方案是简单的利用保温筒来延缓探管内部环境温度上升的速度，虽然可以在一定程度上延长探管在井下的作业时间，但探管在井下使用时间依然偏少。

发明内容

本发明的目的之一是针对国产探管在深井高温环境下不能持久正常工作的问题，而提供一种结构简单、制造和使用成本低廉，采用隔热材料和真空技术隔绝探管与井下所处环境的热量交换，同时利用化学制冷剂降低探管内部温度的一种探管的抗高温保护套筒；本发明目的之二是提供一种操作步骤简单的探管抗高温保护套筒的制作与使用方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现，提供一种探管抗高温保护套筒，包括保温筒、制冷筒及连接接头；

所述的保温筒由保温筒外筒与保温筒内筒构成，保温筒为一端开口，另一端密封，保温筒的内、外筒共同围成保温筒真空腔，保温筒真空腔内无填充或填充有疏松的保温材料，用以隔绝井下环境与保温筒内筒热量的传导通道；所述的保温筒内筒腔为保温筒腔室，保温筒腔室的密封端设有导向槽，探管的一端通过导向槽安置在保温筒腔室内； 

所述的制冷筒由制冷筒外筒与制冷筒内筒构成，也为一端开口，另一端密封的双层筒状结构，制冷筒的内、外筒共同围成制冷筒真空腔，制冷筒真空腔内无填充或有填充疏松的保温材料；制冷筒内筒腔为制冷筒腔室，制冷筒腔室内设有带有缝隙的割缝隔离导热板，所述的割缝隔离导热板将制冷筒腔室分为两个子腔室，在所述的两个子腔室中，放置要参与制冷反应的化学制冷剂； 

所述的连接接头从外到内依次为相互紧贴的外筒接头、隔热夹层接头及导热连杆；所述的外筒接头两端分别设有方便连接的螺纹及密封槽，外筒接头一端采用螺纹及大密封件与保温筒外筒相连，另一端也采用螺纹及大密封件与制冷筒外筒相连；所述的连接接头的隔热夹层接头一端与保温筒内筒相连，另一端与制冷筒内筒相连，连接处均采用小密封件密封；隔热夹层接头中心设有导热连杆；所述的导热连杆近保温筒内筒的一端设有探管固定头，导热连杆的另一端紧贴割缝隔离导热板。

所述的制冷筒外筒、保温筒外筒、外筒接头、探管固定头和导热连杆皆采用导热性能较强的无磁钢或铜类的无磁高强度材料制作。

所述的制冷筒内筒、保温筒内筒、隔热夹层接头皆采用机械加工性能好的聚丙烯类的硬质保温材料制作。所述的割缝隔离导热板除了具有控制制冷效果的作用外，还起到更快地实现保温筒腔室与制冷筒内腔室热交换的作用。

本发明还提供了一种制作与使用探管抗高温保护套筒的方法，按如下步骤操作： 

⑴、采用无磁钢或铜类的无磁高强度材料制作保温筒外筒、制冷筒外筒、外筒接头、探管固定头和导热连杆；

⑵、采用机械加工性能好的聚丙烯类的硬质保温材料制作保温筒内筒、制冷筒内筒、隔热夹层接头；

⑶、在保温筒内、外筒之间无填充或填充疏松的保温材料，对保温筒的内外筒进行同步密封，然后抽成真空；同样在制冷筒内、外筒之间无填充或填充疏松的保温材料，同样密闭并抽成真空； 

⑷、将需要送到井下工作的探管由保温筒的开口端进入，探管由导向槽对探管导向，将探管固定在连接接头的探管固定头上，并采用扶正块对探管进行居中扶正；

⑸、在与保温筒相连的连接接头端的密封槽内相应地放上大、小密封件，旋转将保温筒与连接接头拧紧；

⑹、将不同成分的化学制冷剂分为两组分别预备好，在探管固定到探管固定头后将两组不同成分、可相互反应的化学制冷剂分别灌入制冷筒由割缝隔离导热板隔离开的两个子腔室中； 

⑺、在连接接头的另一端分别放置大密封件、小密封件，旋转连接接头以拧紧与制冷筒的连接，检查探管抗高温套筒组装的完整性，并迅速将完成组装的探管抗高温套筒随钻投入井下使用；