[发明专利]一种基于高速透平膨胀机的井口冷却装置

权利要求书

1.一种基于高速透平膨胀机的井口冷却装置，其特征在于，包括压缩机、换热器、用户侧恒温器，所述压缩机和换热器之间、所述用户侧恒温器和换热器之间均设有纯化组件，所述换热器与用户侧恒温器之间设有高速透平膨胀机，所述换热器与高速透平膨胀机之间设置有气动调节阀，所述高速透平膨胀机与用户侧恒温器之间设置有支路和流量控制阀，通过监测所述用户侧恒温器两端的温度并根据冷冻需求，调节经过所述用户侧恒温器内的低温空气流量，实现对降温速度以及冷冻目标温度的控制。

2.根据权利要求1所述的基于高速透平膨胀机的井口冷却装置，其特征在于，所述换热器为板翅式换热器。

3.根据权利要求2所述的基于高速透平膨胀机的井口冷却装置，其特征在于，所述换热器与压缩机之间设有连接大气的旁通支路，用于补充空气从而保证制冷量。

4.根据权利要求3所述的基于高速透平膨胀机的井口冷却装置，其特征在于，所述旁通支路上设置有流量控制阀，根据流量需求控制进入压缩机的空气量。

5.根据权利要求1所述的基于高速透平膨胀机的井口冷却装置，其特征在于，所述纯化组件包括滤油器、油水分离器和纯化器。

6.根据权利要求5所述的基于高速透平膨胀机的井口冷却装置，其特征在于，所述纯化组件还包括稳压罐。

7.根据权利要求1所述的基于高速透平膨胀机的井口冷却装置，其特征在于，在管道上的各个节点处均设置有监测点，用于监测各点的压力和流量。

8.根据权利要求1所述的基于高速透平膨胀机的井口冷却装置，其特征在于，还包括温控器，用于监测用户侧恒温器两端及管道上的阀门两端的温度，并根据冷却目标情况和需求温度等自动控制各个阀门的开度。

9.根据权利要求1所述的基于高速透平膨胀机的井口冷却装置，其特征在于，还包括远程控制器，根据实际的待冷却套管的情况，计算出能接受的最大温度梯度和降温的速率，自动控制流经用户侧恒温器的冷气流量，确保套管中的热应力不超过其许用应力。

10.根据权利要求1所述的基于高速透平膨胀机的井口冷却装置，其特征在于，所述井口冷却装置集成在冷箱中。