[发明专利]一种高导热耐高温的测井仪器用吸热剂封装方法及设备

说明书

本发明属于测井技术相关领域，并公开了一种高导热耐高温的测井仪器用吸热剂封装方法，其包括：将熔融石蜡与膨胀石墨按比例进行混合，并进行磁力搅拌和超声处理，获得所需的熔融态复合吸热剂材料；在吸热剂容器的端盖或外壳上钻通灌注孔，然后将熔融态复合吸热剂材料通过该灌注孔注入到吸热剂容器内；将密封销插入灌注孔中执行紧配合密封，最后对配合缝隙继续执行焊接密封。本发明还公开了相应的产品。通过本发明，可获得高热导率、高可靠性、耐高温的吸热剂模块，与现有技术相比可有效解决目前吸热剂模块存在的导热差、不能在高温环境下长时间使用等技术问题。

技术领域

本发明属于测井技术相关领域，更具体地，涉及一种高导热耐高温的 测井仪器用吸热剂封装方法及设备。

背景技术

测井仪器主要用于地下或者海底石油勘探和开发。由于测井仪工作在 海底或地下几百米至上千米范围，常常面临着高温高压的恶劣环境。高温 外界环境会严重影响测井仪内电子器件的寿命及可靠性，因此目前测井仪 多采用保温瓶之类的器件对其进行隔热保护。保温瓶常常包括真空瓶体、 瓶口处的绝热塞及位于真空瓶内的吸热剂模块等，其中真空瓶体用于阻止 高温环境的热量从瓶体周向流入，绝热塞用于阻止热量从真空瓶口流入保 温瓶内部，但仅凭以上两种措施仅能减弱外界高温环境对测井仪电子器件 的影响，并不能解决保温瓶内电子器件自发热引起的温升，因此主要依赖 吸热剂模块来对保温瓶内部的电子器件实现自发热的吸收功能。

然而，进一步的研究表明，现有技术中的吸热剂模块通常存在导热系 数低、不能耐高温、可靠性不高等技术难题。具体而言，一方面，目前的 很多吸热剂模块多采用水合盐材料，其并不适用于100℃以上的高温环境， 原因在于水合盐在100℃时会气化而且吸热剂模块内压力骤升，存在爆炸的 风险；另一方面，目前常见的吸热剂模块多采用导热率较低的不锈钢封装， 且吸热剂的导热系数也较低，导致吸热剂模块整体的导热率低，吸放热速度慢等技术问题。相应地，本领域亟需对此作出进一步的改进，以便符合 测井仪器之类特定应用场合的高导热耐高温特性等关键需求。

发明内容

针对现有技术的以上不足之处和改进需求，本发明通过紧密结合测井 仪器之类应用工况的特性及需求，不仅对吸热剂的关键组分及相互配合机 理做出了重新设计，而且还针对性对其封装工序做出了优化改进，相应不 仅可有效提高测井仪器用吸热剂模块的热吸收效率、对电子器件提供更好 的控温效果，而且实际测试表明还能够获得优秀的封装效果，确保在高于 100℃的高温环境下也能够长期使用，同时具备便于操控、可靠性高和材料 强度好等特点，因而尤其适用于地下或者海底石油勘探和开发之类的测井 仪器之类场合。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种高导热耐高温 的测井仪器用吸热剂封装方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

(i)复合吸热剂材料的制备步骤

将石蜡加热为熔融状态，然后与膨胀石墨进行混合，其中混合比例被 设定为膨胀石墨的质量占石蜡质量的1％～4％；接着，对混合物进行磁力 搅拌并超声处理，在此过程中混合物被持续加热以确保石蜡为熔融状态， 由此获得所需的熔融态复合吸热剂材料；

(ii)吸热剂容器的预加工和灌注步骤

选用外壳、端盖及密封销均采用同种金属材料制成的吸热剂容器，在 该端盖或外壳上钻通灌注孔，然后使得该端盖与该外壳焊接成一体；接着， 将步骤(i)获得的熔融态复合吸热剂材料通过该灌注孔注入到吸热剂容器 内；

(iii)吸热剂容器的封装步骤

将密封销插入所述灌注孔中，执行紧配合密封，接着对该密封销与该 灌注孔之间的配合缝隙继续执行焊接密封，由此完成整体的测井仪器用吸 热剂封装过程。

作为进一步优选地，在步骤(i)中，优选采用以下的工艺参数来执行 磁力搅拌和超声处理：磁力搅拌时间为10分钟～30分钟，超声功率为40W～80W，超声处理时间为2分钟～5分钟。