[发明专利]一种新型超高温防护装置及测井仪器

说明书

本发明公开了一种新型超高温防护装置及测井仪器，该防护装置用于保护测井仪器的电路板，防护装置从外由内依次包括：外壳、热障涂层、真空保温瓶和低熔点合金吸热材料层；所述热障涂层涂覆在所述外壳内壁上；所述外壳、真空保温瓶与低熔点合金吸热材料层均为一侧开口的腔体；所述外壳、真空保温瓶与低熔点合金吸热材料层的开口侧设有第一紧固件。上述结构依次设置，当应用于测井仪器时，可有效保护电路板，既能抗压又可以隔热，该装置抗压150MPa，可实现电路板在300℃环境下持续4h工作，对自然伽马、井眼轨迹、井眼温度剖面连续测量。

技术领域

本发明涉及干热岩地热能源领域，特别涉及一种新型超高温防护装置及测井仪器。

背景技术

随着干热岩等地热资源的开发利用以及地球深部探测的推进，超高温钻探需求日益迫切。在钻探过程中，必须通过测井对钻遇地层的岩性、地层温度梯度、井眼轨迹以及岩体的物理特征等进行测量，但由于干热岩超高温的特点，井下仪器的耐高温问题一直是阻碍超高温测井仪器发展的“卡脖子”问题，研究超高温井下仪器热传导模型及隔热机理对超高温测井仪器的发展具有重要意义。

作为中国地质调查局“六大科技攻坚战”之一的“共和盆地干热岩试验性勘查开发”项目，2019-2021年大部分钻井深度超过4000米，井底温度预计将达到260℃，在钻采过程中需要对钻遇地层的岩性、地层温度梯度、井眼轨迹、井底裂隙发育情况等进行测量，因此，满足干热岩钻采需求的超高温测井仪器需求迫切，超高温测井仪器的耐高温问题急需得到解决，研究超高温测井仪器热传导模型及隔热机理对促进超高温测井仪器的发展意义重大。

国外现状:国外油气行业采用的耐温指标最高的测井工具是哈里伯顿、贝克休斯和斯伦贝谢等公司研制的超高温系列测井仪器。国外三大测井服务公司部分高温测井设备最高测试指标达到260℃/4h。目前，斯伦贝谢(Schlumberger)公司开发出SlimXtreme测井系统，通过隔热、吸热和液氮冷却系统，实现了260℃、173MPa环境下的矿井测量作业，并在远东地区取得了较好的应用效果，但其耐高温技术细节处于保密状态。

国内现状:目前国内测井仪器工作温度普遍较低，超高温测井仪器隔热机理的研究相对薄弱，主要有两方面原因：一是受需求影响，井内温度低于175℃的钻井占比较重，只有在干热岩钻探、深部钻探中才会遇到高温地层，国内对高温测井需求不大，高温测井仪器的研究投入较小，相关测井仪器的耐温指标也普遍低于175℃。二是受到技术限制，超高温电子元器件、超高温液压控制件、超高温传感器技术、超高温隔热材料、超高温密封技术、整机热管理技术、高温系统集成技术等方面，国内技术储备都相对落后，这些跟“高温”相关的“卡脖子”问题严重制约着高温测井仪器的发展。

另外，现有技术中，测井仪器中电路部分也往往不耐高温，最高工作温度为210℃，如何能更好的保护电路部分使之正常工作，不易失效；是目前同行从业人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于上述制约超高温测井仪器发展，迫切需要找出能够攻克测井仪器耐高温的防护装置或壳体，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种新型超高温防护装置。

本发明实施例提供一种新型超高温防护装置，用于保护测井仪器的电路板，从外由内依次包括：外壳、热障涂层、真空保温瓶和低熔点合金吸热材料层；

其中：

所述热障涂层涂覆在所述外壳内壁上；

所述外壳、真空保温瓶与低熔点合金吸热材料层均为一侧开口的腔体；

所述外壳、真空保温瓶与低熔点合金吸热材料层的开口侧设有第一紧固件。

可选地，所述热障涂层与所述真空保温瓶间隔1-5mm。

可选地，所述真空保温瓶与所述低熔点合金吸热材料层间隔1-5mm。