一種MWD井下儀器加溫器的製作方法
2023-05-21 07:17:32 2
本實用新型涉及一種加溫器，尤其涉及一種MWD井下儀器加溫器。
背景技術：
隨鑽測量儀器工作在高溫、振動的井下環境中，在地面經常需要模擬井下環境給儀器加溫，以檢查儀器的好壞，常用的方法就是把井下儀放在烘箱中進行加溫試驗，由於儀器較長，要求的烘箱體積也較大，不但測試不方便，而且測試成本也較高，有些較長的儀器烘箱放不下，就不能整體加溫，如果要在測井現場進行儀器加溫幾乎是不可能的。
技術實現要素：
本實用新型為了解決上述技術問題，提供了一種不受測試地點、測試設備限制、簡捷快速的MWD井下儀器加溫器，實現了為MWD隨鑽測量儀器加溫測試。
本實用新型是通過以下技術方案來實現：
一種MWD井下儀器加溫器，包括溫度控制器和至少一個包裹在井下儀器外筒上的無磁的矽橡膠加熱器，矽橡膠加熱器上設有測試矽橡膠加熱器加熱後的溫度的溫度傳感器，溫度控制器分別與矽橡膠加熱器和溫度傳感器相連。
所述的矽橡膠加熱器為矽橡膠加熱毯；所述的矽橡膠加熱毯由電熱絲和矽橡膠高溫絕緣布組成。
所述的矽橡膠加熱毯採用鎳鉻合金電熱絲，矽橡膠高溫絕緣布由矽橡膠與玻璃纖維布複合而成。
所述的矽橡膠加熱器為薄片狀。
所述的溫度傳感器為熱電阻溫度傳感器。
所述的溫度控制器上連接有固態繼電器，固態繼電器上分別連接有矽橡膠加熱毯和電源開關，溫度控制器上通過AML上線報警連接有聲光報警器，聲光報警器還與電源開關相連。
所述的固態繼電器為SSR固態繼電器。
所述的矽橡膠加熱毯兩邊預留200mm的引線並帶插頭或插座。
與現有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果：
本實用新型提供了一種新型MWD井下儀器加溫器，模擬井下工作溫度，對直徑48釐米的井下儀器進行加溫測試，該井下儀器加溫器採用矽橡膠電熱毯直接包裹在儀器外筒上，由溫度控制器控制加熱溫度，熱傳導快，可局部或全部加熱，完全克服了現有技術中的加熱不足。
本實用新型具有以下有益效果：
一、新型井下儀器加溫器，可在200℃範圍內，對直徑48釐米的井下儀器進行加溫測試，溫度控制誤差±0.5℃。
二、新型井下儀器加溫器採用矽橡膠電熱毯直接包裹在儀器外筒上，由溫度控制器控制加溫溫度，熱傳導快，可局部或全部加熱。
三、新型井下儀器加溫器，結構簡單、成本低，使用簡捷、方便，不受室內和測井現場的限制，可作為隨鑽測井儀器配套的測試設備。
四、MWD井下儀器加溫器為隨鑽測井井下儀的加溫測試，提供了一種新的快速測試裝置，因其結構簡單、成本低，使用簡捷、方便，熱傳導快，可局部或全部加熱，不受室內和測井現場限制的特點，可作為隨鑽測井儀器的配套產品得到廣泛應用。
附圖說明
圖1為本實用新型提供的MWD井下儀器加溫器結構示意圖；
圖2為MWD井下儀器加溫器控制原理圖。
其中，1為矽橡膠加熱器；2為溫度傳感器；3為井下儀器；4為溫度控制器；5為電源開關。
具體實施方式
下面結合具體的實施例對本實用新型做進一步的詳細說明，所述是對本實用新型的解釋而不是限定。
參見圖1至圖2，一種MWD井下儀器加溫器，包括溫度控制器4和至少一個包裹在井下儀器3外筒上的無磁的矽橡膠加熱器1，矽橡膠加熱器1上設有測試矽橡膠加熱器1加熱後的溫度的溫度傳感器2，溫度控制器4分別與矽橡膠加熱器1和溫度傳感器2相連。
具體的，所述的矽橡膠加熱器1為矽橡膠加熱毯；所述的矽橡膠加熱毯由電熱絲和矽橡膠高溫絕緣布組成；所述的矽橡膠加熱器1為薄片狀，所述的溫度傳感器為熱電阻溫度傳感器。其中，所述的矽橡膠加熱毯兩邊預留200mm的引線並帶插頭或插座。
進一步地，所述的矽橡膠加熱毯採用鎳鉻合金電熱絲，矽橡膠高溫絕緣布由矽橡膠與玻璃纖維布複合而成。
具體的，所述的溫度控制器上連接有SSR固態繼電器，SSR固態繼電器上分別連接有矽橡膠加熱毯和電源開關，溫度控制器4上通過AML上線報警連接有聲光報警器，聲光報警器還與電源開關5相連。
具體的，MWD井下儀器加溫器由一個溫度控制器、一個或數個矽橡膠加熱毯、一個熱電阻溫度傳感器組成，使用時根據實際需要，首先將一個或數個矽橡膠加熱毯包裹在儀器外筒上，設定加溫溫度，矽橡膠加熱毯對井下儀進行加溫，溫度傳感器感應加溫溫度，當加溫溫度高於設定溫度時，溫度控制器對矽橡膠加熱毯斷電，停止加熱，當溫度傳感器感應到低於設定溫度時，溫度控制器對矽橡膠加熱毯供電，繼續加熱，如此反覆達到對井下儀某一溫度點的測試。
一.矽橡膠加熱毯技術要求
矽橡膠加熱毯主要由電熱絲和矽橡膠高溫絕緣布組成，可根據工件大小、形狀，形成不同尺寸、功率的加熱器，根據MWD井下儀器的管狀結構和工作時無磁環境等要求，提出新型井下儀器加溫器中的矽橡膠加熱毯技術要求。
1.矽橡膠加熱毯的無磁性：由於MWD井下儀器中的定向儀在測量方位時，應在無磁環境下進行，這就要求包裹在儀器外筒上的矽橡膠加熱毯不能有磁性，否則會造成測量誤差。
2.矽橡膠加熱毯尺寸：230×160×4(mm)。
3.矽橡膠加熱毯功率：400W，從室溫加熱到150℃時間約20分鐘，交流220伏供電。
4.矽橡膠加熱毯溫度上限：200℃。
5.矽橡膠加熱毯其他性能：發熱快、熱效率高、強度高、不易老化，有良好的柔軟性；加熱區溫度分布均勻度小於5度。
6.矽橡膠加熱毯兩邊預留200mm的引線並帶插頭、座。
新型矽橡膠加熱毯採用鎳鉻合金電熱絲，其在高溫下的強度高，長期高溫下運行不易變形，機械壓力可達100kg/cm2；無磁性，耐腐蝕能力好，使用壽命長，具有很好的柔軟性，可以與MWD管狀井下儀緊密接觸。矽橡膠加熱毯的絕緣層由矽橡膠與玻璃纖維布複合而成，具有很高的絕緣性能，絕緣電阻大於50MΩ，擊穿電壓可達20-50KV/mm，由於是薄片狀，因而具有良好的傳熱性。
二.溫度的加熱與控制
溫度的加熱與控制由溫度檢測、溫度控制及報警三部分組成，其工作原理是由溫度控制器通過溫度傳感器對井下儀器溫度自動進行採樣、即時監控，保證井下儀器加溫測試時溫度的恆定性，使測量準確、可靠。
井下儀加溫採用固態繼電器控制
1)根據矽橡膠加熱毯技術要求，每片加熱器的負載電流約4安培，若同時用5片加熱器對井下儀加溫，負載電流為20安培，則選用額定電流40安培的固態繼電器。
2)由於當加溫溫度接近設置溫度時，需要較頻繁的開關控制器。而SSR固態繼電器屬於電子式無觸點開關，可輸入微小控制信號，直接驅動大電流負載，無火花、無噪音、無電磁幹擾、開關速度快、抗幹擾能力強、可靠性高，特別適用於MWD井下儀加溫器的開關控制。避免了傳統的定點開關控制溫度產生的正負誤差幾度的現象，避免了溫度控制器控溫產生的慣性溫度誤差。
三.溫度傳感器
矽橡膠加熱毯溫度上限200℃，選用Pt100熱電阻溫度傳感器，是中低溫區最常用的一種溫度傳感器，它是基於電阻的熱效應進行溫度測量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的，其測量範圍-200～600℃，測量精度高，性能穩定，完全滿足應用要求。
四.溫度上限報警
當被測溫度高於上限設定值時，溫度控制器的上限報警繼電器導通，控制220伏交流電壓加到聲光報警器上進行聲光報警，以防持續的加溫損壞MWD井下儀器。
本實用新型提供了一種新型MWD井下儀器加溫器，模擬井下工作溫度，對直徑48釐米的井下儀器進行加溫測試。新型井下儀器加溫器採用矽橡膠電熱毯直接包裹在儀器外筒上，由溫度控制器控制加熱溫度，熱傳導快，可局部或全部加熱，完全克服了現有技術中的加熱不足。
本實用新型具有以下有益效果：
一、新型井下儀器加溫器，可在200℃範圍內，對直徑48釐米的井下儀器進行加溫測試，溫度控制誤差±0.5℃。
二、新型井下儀器加溫器採用矽橡膠電熱毯直接包裹在儀器外筒上，由溫度控制器控制加溫溫度，熱傳導快，可局部或全部加熱。
三、新型井下儀器加溫器，結構簡單、成本低，使用簡捷、方便，不受室內和測井現場的限制，可作為隨鑽測井儀器配套的測試設備。
四、MWD井下儀器加溫器為隨鑽測井井下儀的加溫測試，提供了一種新的快速測試裝置，因其結構簡單、成本低，使用簡捷、方便，熱傳導快，可局部或全部加熱，不受室內和測井現場限制的特點，可作為隨鑽測井儀器的配套產品得到廣泛應用。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。