[发明专利]井底操作中的加热和冷却电气元件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请依照35U.S.C§119(e)，要求2004年12月3日提交的美国临时申请No.60/633,181的优先权，该申请通过引用结合于此。

相关申请

本申请相关于律师备案号为1880.069US1、2005年12月2日提交的序列号为：＿＿＿＿＿、题为“RECHARGEABLE ENERGY STORAGE DEVICE IN ADOWNHOLE OPERATION(井底操作中的可充电能量存储器件)”的申请；以及律师备案号为1880.067US1、2005年12月2日提交的序列号为：＿＿、题为“SWITCHABLE POWER ALLOCATION IN A DOWNHOLE OPERATION(井底操作中的可切换功率配给)”的申请。

技术领域

本申请一般涉及石油开采操作，尤其涉及在这些操作的井底工具中使用电子器件的配置。

背景技术

在钻井操作过程中，随钻测量(MWD)和随钻测井(LWD)系统以及绳索系统提供井筒方向测量、岩石物理测井和钻井信息以定位和提取地表以下的碳氢化合物。在这些操作中使用的不同工具结合各种的电气元件。这些工具的示例包括用于测量不同井底参数的传感器、数据存储装置、流控制装置、用于数据通信的发射器/接收器等。井底温度可在低温和高温之间变化，这对电气元件的工作产生不利影响。

发明内容

在一些实施方式中，一种设备包括用于井底操作的工具。该工具包括用以发电的井底电源。该工具还包括基于该电力降低温度的冷却器模块。

附图说明

本发明的各实施方式可通过参照以下描述和示出这些实施方式的附图得到最好地理解。本文包括的附图的标号方案是附图中给定的参考标号的首数字与该附图的编号关联。例如，工具100位于图1中。然而，参考标号对于不同附图中相同的那些元件相同。在附图中：

图1示出根据本发明的一些实施方式的包括可在高温操作的电气元件的配置的井底操作工具。

图2示出根据本发明的一些实施方式的包括可在高温操作的电气元件的配置的井底操作工具的更详细示图。

图3A-3B示出根据本发明的一些实施方式的作为能量存储装置的机械弹簧配置。

图4A-4B示出根据本发明的一些实施方式的作为能量存储装置的静液压腔配置。

图5A-5B示出根据本发明的一些实施方式的作为能量存储装置的高位块配置。

图6A-6B示出根据本发明的一些实施方式的作为能量存储装置的差压驱动配置。

图7A-7B示出根据本发明的一些实施方式的作为能量存储装置的压缩气体驱动装置。

图8示出根据本发明的一些实施方式的包括用于控制加热和冷却之间能流的配置的井底操作工具的更详细示图。

图9示出根据本发明的一些实施方式的作为时间的函数的两种相变材料的温度的曲线图。

图10示出根据本发明的一些实施方式的包括用于控制加热和冷却之间能流的配置的井底操作工具中的能流和热量流。

图11示出根据本发明的一些实施方式的用于控制加热和冷却之间能流的流程图。

图12示出根据本发明的一些实施方式的包括可充电能量存储装置的井底操作工具中的能流。

图13示出根据本发明的一些实施方式的包括可充电能量存储装置的井底操作工具中的热流。热量从涡轮发电机806和冷却器804流向泥流808。

图14A示出根据本发明的一些实施方式的包括可充电能量存储装置以井底供电的井底操作工具的更详细示图。

图14B示出根据本发明的其它实施方式的包括可充电能量存储装置以井底供电的井底操作工具的更详细示图。

图15A示出根据本发明的一些实施方式的电缆测井操作过程中包括井底加热和/或冷却的钻井。

图15B示出根据本发明的一些实施方式的MWD操作过程中包括井底加热和/或冷却的钻井。

具体实施方式

以下描述用于井底加热和冷却的方法、设备和系统。在以下描述中，列出许多具体细节。然而，应该理解，本发明的各实施方式可在没有这些具体细节的情况下实施。在其它情况中，众所周知的电路、结构和技术未详细示出以防止混淆本描述的理解。