测井仪器传热理论研究及仿真试验分析

为了保障石油开采向万米深层进发,提高测井仪器的耐温耐压指标,解决测井仪器电路热失效问题,针对测井仪器开展传热理论研究及仿真试验分析。根据测井仪器实际工况,通过仪器与井下流体的对流模型分析不同因素对平均对流换热系数的影响;针对直肋散热器构建传热模型,计算肋片散热效率,通过有限元方法求解测井仪器三维模型,并开展仪器高温试验,分析不同类型散热器对芯片温度的影响。结果表明,流体的平均对流换热系数与仪器上提速度正相关,可以通过调整井下流体成分的配比改变平均对流换热系数;测井仪器高温区域主要集中在芯片附近,应考虑将热量向仪器两端传递以提高散热效率;高温试验测试结果与散热器仿真结果一致,均说明弧形肋片散热器的散热效果最优。该研究可以为测井仪器热管理提供理论指导。