石油学报

作者：李高为, 刘珂, 高文凯, 曾镛, 管康, 陈新元

单位：1. 武汉科技大学机械工程学院 湖北武汉 430081;2. 中国石油集团工程技术研究院有限公司 北京 102206;3. 油气钻完井技术国家工程研究中心 北京 102206

关键词：随钻仪器,主动降温装置,冷却效果,超高温环境,井下空调

基金：李高为,男,2001年2月生,2025年获武汉科技大学硕士学位,主要从事井下控制工程研究工作。Email:ligaowei@wust.edu.cn

摘要： 深层、超深层带来的井下高温问题一直是制约随钻仪器稳定工作的重要因素,限制了深层油气资源的勘探开发进程,而在随钻仪器中增加主动降温装置,通过降低仪器舱体的温度,保障常规元器件正常工作,以间接提升其抗高温能力,是解决井下高温问题的方法之一。基于逆斯特林循环原理,设计了一种适应井下超高温环境(＞200℃)的主动降温装置,建立了物理模型,通过数值模型分析了制冷性能,并对其处于不同模拟地层温度下的制冷效果进行地面实验。研究结果表明,该主动降温装置在225℃的超高温环境中,产生2.26 W制冷功率,可将模拟随钻仪器局部空间内的温度控制在100℃,所设计的主动降温装置结构尺寸满足下井条件、热环境适应良好、方案可行,预期能有效提升常规随钻仪器抗高温性能。

来源：2025年第10期

《石油学报》期刊编辑部

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