[发明专利]井下仪器电子制冷降温系统

说明书

本发明公开了一种井下仪器电子制冷降温系统，其包括发电机、整流模块、控制模块、半导体制冷模块、温度传感器和可再充电的储能器，所述发电机与整流模块连接，所述整流模块与控制模块连接，所述控制模块同时与温度传感器和半导体制冷模块连接，所述储能器同时与整流模块和控制模块连接。本发明利用电子制冷技术，可以降低井下仪器电路载舱内的温度，在井下高温条件下，实现电路工作环境温度保持在额定温度内，系统结构简单，工作稳定。

技术领域

本发明涉及油气资源以及其他地下资源勘探领域，尤其是一种井下仪器电子制冷降温系统。

背景技术

在油气勘探或资源勘探钻井时，需要随钻下入一种或多种井下仪器，用于定向钻井导向定位，或者用于探测岩石某些性质。

随着当前油气资源的勘探又来越深，地层温度过高，超过电子元器件的额定工作温度，将造成电子元器件无法正常工作，仪器失效；当温度继续升高，可能会直接将电子元器件烧毁，仪器报废。另外，首次勘探钻开某一深度地层，地层温度未知，不容易确定下入仪器的温度等级，也有可能温度超过现有仪器的最高温度等级。

目前，针对井下温度过高，一种解决方法是采用抗高温的电子元器件，但是这将大幅增加仪器成本。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题而提供一种井下仪器电子制冷降温系统，根据“帕尔帖效应”，该系统采用电子制冷技术，降低仪器电路载舱内温度，确保电路元器件正常工作。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种井下仪器电子制冷降温系统，包括发电机、整流模块、控制模块、半导体制冷模块、温度传感器和可再充电的储能器，所述发电机与整流模块连接，所述整流模块与控制模块连接，所述控制模块同时与温度传感器和半导体制冷模块连接，所述储能器同时与整流模块和控制模块连接；

所述半导体制冷模块包括半导体制冷片、电路载舱、外筒和散热扶正环；所述半导体制冷片的制冷端与电路载舱的外壁紧贴，该半导体制冷片的发热端与外筒的内壁紧贴；所述散热扶正环套装在外筒外壁上以用于外筒的散热；所述电路载舱的内腔装载有整流模块的电路、控制模块的电路和温度传感器。

进一步地，所述半导体制冷片的制冷端与电路载舱的外壁之间填充有导热剂以填充缝隙并增强导热效果。

进一步地，所述半导体制冷片的的发热端与外筒的内壁之间填充有导热剂以填充缝隙并增强导热效果。

进一步地，所述半导体制冷模块的数量为若干个，若干个半导体制冷模块之间采用螺纹连接，使连接起来的电路载舱有足够空间装载整流模块的电路、控制模块的电路和温度传感器，每个所述半导体制冷模块内都含有相互独立的温度传感器。

进一步地，所述散热扶正环包括筒型固定基座、支撑环和散热隔栅片；所述散热隔栅片等距离固定在筒型固定基座和支撑环之间并分隔形成有多个流体通过空间。

本发明的有益效果是：本发明利用电子制冷技术，可以降低井下仪器电路载舱内的温度，在井下高温条件下，实现电路工作环境温度保持在额定温度内；本发明的系统结构简单，工作稳定。

附图说明

图1为本发明井下仪器电子制冷降温系统的结构框图；

图2为本发明中包含半导体制冷模块的仪器短节示意图；

图3为本发明中散热扶正环的截面示意图；

图4为本发明中多个半导体制冷模块仪器短节组成的仪器总成示意图；

图5为井下仪器电子制冷降温系统工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：