随钻仪器井下降温系统传热特性研究

摘要：

提高随钻仪器抗高温能力是石油工程技术中一个重要的研究方向,而为随钻仪器增加降温装置构成井下降温系统是解决措施之一.鉴于此,基于传热学理论和数值方法,建立了随钻仪器井下降温系统模型,确定了影响传热效果的相关参数,分析了各参数对传热特性的影响规律和影响程度.研究结果表明:①影响传热效果的参数有环境温度,钻铤导热率,绝热材料导热率和厚度,电路系统导热率,直径和热功耗,冷端有效制冷功率和直径.②钻铤和电路系统导热率对温度变化影响不大;随着环境温度和电路系统热功耗的增加,电路系统温度呈线性增加;随着绝热材料导热率和电路系统直径的增加,电路系统温度呈非线性增加;随着冷端有效制冷功率的增加,电路系统温度呈线性降低;随着冷端直径和绝热材料厚度的增加,电路系统温度呈非线性降低.③各参数的影响程度依次为(冷端有效制冷功率/电路系统热功耗)>环境温度>电路系统直径>绝热材料导热率>绝热材料厚度>电路系统热功耗>(冷端直径/电路系统直径).研究结果可为随钻仪器井下降温系统的设计提供理论支撑.

关键词：随钻仪器;井下降温系统;传热特性;数值方法;影响规律;影响程度

所属期刊栏目：50

分类号：TE927(石油机械设备与自动化)

资助基金：中国石油天然气集团有限公司科学研究与技术开发项目;自动闭环钻头导向和随钻探边及井下主动降温技术研究;中国石油集团工程技术研究院有限公司科学研究与技术开发课题

在线出版日期：2022-03-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：23-32