一种测井仪器中大功率器件的散热方法技术

一种测井仪器中大功率器件的散热方法，用于生产测井，包括将基板、大功率器件和散热器依次安装于测井仪器内的骨架上、将散热器与测井仪器外壳完全接触、利用骨架和测井仪器外壳的热容吸收大功率器件发出的热量、大功率器件产生的热量通过散热器、骨架和测井仪器外壳传导到井下环境中、利用流经测井仪器外壳表面的地层流体(油或油水混合物)，带走大功率器件产生的热量，降低大功率器件的工作温度。本发明专利技术利用测井仪器外壳的热容吸收功率器件发出的热量，将大功率器件产生的热量传导到井下环境中，可解决长时间工作于井下高温环境的测井仪器中功率器件的散热问题，无需增加额外的装置(如保温瓶和吸热剂)，特别适合解决生产测井仪器的大功率器件散热问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测井
，尤其涉及一种测井仪器中大功率器件的散热方法。
技术介绍
测井仪器是利用电学、核学以及声学等测量方法，设计的用于储层油气生产评价、地震分析以及定量评价油气层等领域的一种测量装置。测井仪器一般呈圆柱状结构，测量中可连续提供与孔隙度、岩性、油气存在以及目的层其他岩石性质有关的原始测量参数。而生产测井仪器是监测油气田开发动态的技术手段，用于完井后注入井和生产井中，获得水平井、斜井和直井中的生产测井解决方案，准确识别水、油和气层等参数。测井仪器中大功率器件的散热方式，目前有两种，一种是沿用通用电子设备中所用的散热器方式，即在功率器件上安装翅片散热器。另外一种是用吸热剂吸收大功率器件产生的热量，并且用保温瓶隔离外界高温环境传入的热量。采用保温瓶措施，可以减少高温环境中的热量传递到芯片，但是对于大功率电子器件而言，需要与工作时间成比例的吸热剂，这对于长时间工作在井下的仪器而言，需要额外的增加仪器长度。对于传统的加装散热器方法，由于仪器必须密封，故内部不存在流动的空气散热，采用散热结构来冷却散热，需增加长条鳍片以增加散热面积，但其散热效率不高，需要增加辅助散热设备以满足散热，例如加装风冷或水冷设备辅助散热，虽能改善散热，但增加了结构复杂度，提升了成本，对于传统的加装散热器方法，因此，如需要提高散热器的降温效果，需要增加散热片的质量来提高吸收的显热。
技术实现思路
基于以上现有技术的不足，本专利技术所解决的技术问题在于提供一种测井仪器中大功率器件的散热方法，改善测井仪器中大功率器件的散热效果差，并增加成本设置辅助散热设备的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案来实现：本专利技术提供一种测井仪器中大功率器件的散热方法，用于生产测井中，包括以下步骤：一、将基板、大功率器件和散热器依次安装于测井仪器内的骨架上，大功率器件位于所述基板和散热器之间；二、将散热器与测井仪器外壳完全接触；三、利用骨架和测井仪器外壳的热容吸收大功率器件发出的热量；四、将测井仪器放置于井下环境中，大功率器件产生的热量通过散热器、骨架和测井仪器外壳传导到井下环境中；五、利用流经测井仪器外壳表面的地层流体，带走大功率器件产生的热量，降低大功率器件的工作温度。作为上述技术方案的优选实施方式，本专利技术实施例提供的测井仪器中大功率器件的散热方法进一步包括下列技术特征的部分或全部：作为上述技术方案的改进，在步骤一中，所述散热器两端通过弹簧与所述骨架连接，所述基板的底面也通过弹簧与骨架连接，散热器与骨架采用弹性连接的方式，即不妨碍安装，又能确保散热器和测井仪器外壳完全接触，降低散热器和外部环境之间的热阻，提高散热器的散热效率；同时又能降低机械振动或者力的作用给电路带来的挤压等不利的影响，导致芯片失效。作为上述技术方案的改进，在本专利技术的一个实施例方式中，所述骨架位于测井仪器外壳内。优选地，在本专利技术的一个实施例中，所述测井仪器外壳呈圆柱状，所述测井仪器外壳和骨架采用金属材料制作而成，更有利于散热器的热传导，能够将大功率器件产生的热量通过测井仪器外壳和骨架传导到井下环境中。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有如下有益效果：本专利技术的测井仪器中大功率器件的散热方法中的散热器和大功率器件安装方便快捷，结构紧凑简单，设计合理，操作简单，能够适用于测井仪器中，本专利技术可解决长时间工作于井下高温环境的测井仪器中功率器件的散热问题，无需增加额外的装置(如保温瓶和吸热剂)，特别适合解决生产测井仪器的大功率器件散热问题。本专利技术利用测井仪器外壳的热容吸收功率器件发出的热量，其量远大于传统翅片散热器能吸收的显热，并能够将大功率器件产生的热量传导到井下环境中，并利用流经测井仪器外壳表面的地层流体，带走大功率器件产生的热量，降低大功率器件的工作温度。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。图1是本专利技术优选实施例的测井仪器中大功率器件的散热方法的流程图。图2是本专利技术优选实施例的测井仪器中大功率器件和散热器的安装结构的示意图。图3是本专利技术中的散热器与测井仪器外壳无接触时，环境温度180℃时大功率器件的温度云图。图4是本专利技术中的散热器与测井仪器外壳完全接触时，环境温度180℃时大功率器件的温度云图。图5是本专利技术中的散热器与测井仪器外壳无接触时，大功率器件、散热器、骨架和测井仪器外壳的温度曲线对比图。图6是本专利技术中的散热器与测井仪器外壳完全接触时，大功率器件、散热器、骨架和测井仪器外壳的温度曲线对比图。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本专利技术的原理，本专利技术的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。如图1所示，本专利技术优选实施例的测井仪器中大功率器件的散热方法流程图，本专利技术的测井仪器采用专门的仪器设备，沿井身(钻井剖面)测量井眼一定范围内岩石的物理参数的方法，其中物理特性包括如岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性及中子特性等，测井仪器是研究岩层地质特性的间接方法，效率高、成本低，能采集到大量的测井信息，这些资料是在岩层的自然条件下测量的，更接近于岩层的真实情况，本专利技术优选实施例的测井仪器中大功率器件的散热方法，用于生产测井中，包括以下步骤：S1、将基板10、大功率器件20和散热器30依次安装于测井仪器内的骨架40上，大功率器件20位于所述基板10和散热器30之间；S2、将散热器30与测井仪器外壳50完全接触；S3、利用骨架40和测井仪器外壳50的热容吸收大功率器件20发出的热量；S4、将测井仪器放置于井下环境中，大功率器件20产生的热量通过散热器30、骨架40和测井仪器外壳50传导到井下环境中；S5、利用流经测井仪器外壳表面的地层流体，带走大功率器件20产生的热量，降低大功率器件20的工作温度。如图2所示，所述散热器30两端通过弹簧60与所述骨架40连接，所述基板10的底面也通过弹簧60与骨架40连接，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测井仪器中大功率器件的散热方法，用于生产测井中，其特征在于，包括以下步骤：一、将基板、大功率器件和散热器依次安装于测井仪器内的骨架上，大功率器件位于所述基板和散热器之间；二、将散热器与测井仪器外壳完全接触；三、利用骨架和测井仪器外壳的热容吸收大功率器件发出的热量；四、将测井仪器放置于井下环境中，大功率器件产生的热量通过散热器、骨架和测井仪器外壳传导到井下环境中；五、利用流经测井仪器外壳表面的地层流体，带走大功率器件产生的热量，降低大功率器件的工作温度。

【技术特征摘要】
1.一种测井仪器中大功率器件的散热方法，用于生产测井中，其特征在
于，包括以下步骤：
一、将基板、大功率器件和散热器依次安装于测井仪器内的骨架上，大功
率器件位于所述基板和散热器之间；
二、将散热器与测井仪器外壳完全接触；
三、利用骨架和测井仪器外壳的热容吸收大功率器件发出的热量；
四、将测井仪器放置于井下环境中，大功率器件产生的热量通过散热器、
骨架和测井仪器外壳传导到井下环境中；
五、利用流经测井仪器外壳表面的地层流体，带走大功率器件产生的热量，
降低大功率器件的工作温度。...

【专利技术属性】
技术研发人员：程晶晶，高双，陶爱华，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42