地热深孔声波测井传感器的热设计

作     者：张建伟 杨卓静 王新杰 赵玉军 郝文杰 ZHANG Jian-wei;YANG Zhuo-jing;WANG Xin-jie;ZHAO Yu-jun;HAO Wen-jie

作者机构：中国地质调查局水文地质环境地质调查中心自然资源部地质环境监测工程技术创新中心保定071051 

基　　金：国家重点研发计划(2019YFB1504103) 中国地质调查项目(DD20211336&DD20221680) 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2023年第23卷第1期

页      码：165-172页

摘      要：声波测井技术是摸清地下岩体构造及裂缝分布规律的有效手段。在深部热储层测井工程中,井下传感器需要在高温环境中长时间连续工作。高温环境容易使传感器产生热失效,失效率和温度增量呈指数关系。合理的热设计是提升传感器耐高温性能的有效手段,针对超声成像传感器在高温、密闭工作环境中的耐温需求,对数据采集与处理电路进行热设计,给出了传感器内部元件的设计方法。根据传热学理论,建立了电路板的传热耦合模型,采用COMSOL软件对电路进行仿真热分析,为传感器的结构设计、电路布局和耐温性能评估提供了可靠依据。在雄安新区D35井、D22井中进行性能测试,经热设计后的传感器能够在120℃环境下长时间正常工作,高温高压环境下测井效果良好,耐温指标与室内模拟结果一致。试验结果表明,提出的热设计方法能够有效提升传感器的耐温性能,传热模型能够高效仿真实际环境,可广泛应用于热辐射条件下传感器的耐温设计。

主 题 词：地热 声波测井 传感器 热设计 COMSOL 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 082001[082001] 08[工学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1671-1815.2023.01.019

馆 藏 号：203118185...