У сценаріях експлуатації свердловин за високих-температур і високого{1}}тиску, таких як буріння нафти, геологічна розвідка та геотермальна розробка, надійне джерело живлення для електронних пристроїв уже давно є технічною та інженерною проблемою. Системи вимірювання під час буріння (MWD) / каротажу під час буріння (LWD) повинні безперервно працювати в суворих умовах свердловини на глибині тисяч метрів, де температура часто перевищує 150 градусів і навіть досягає 200 градусів. Це висуває надзвичайно суворі вимоги до термостійкості, стійкості до вібрації та тривалої -стабільності модулів живлення.
Традиційні комерційні модулі джерела живлення зазвичай розраховані на середовище від -40 градусів до +85 градусів, що робить їх нездатними стабільно працювати за високих-температур у свердловині. Таким чином, високо{5}}надійні джерела живлення змінного-постійного струму, спеціально розроблені для високотемпературних середовищ, стали ключовими компонентами свердловинних приладів, і їх продуктивність безпосередньо впливає на збір даних, передачу та керування приладами всієї вимірювальної системи.
Щоб задовольнити цей попит, галузь поступово розробила технології високо-ефективного імпульсного джерела живлення, призначені для середовища з високою-температурою. У таких джерелах живлення зазвичай використовуються стійкі до високих{3}}температур-електронні компоненти, покращений тепловий дизайн і компактні структури для досягнення високої щільності потужності та низького термічного опору розсіюванню тепла в обмеженому просторі. Наприклад, модулі джерела живлення, що підтримують довготривалу-роботу при температурах вище 200 градусів, вимагають комплексної оптимізації вибору матеріалів, схеми схеми та процесів пакування. Вони також повинні бути сумісні з три-фазним входом змінного струму та мати широкий діапазон напруги та частоти, щоб справлятися з коливаннями джерела живлення, викликаними зміною швидкості обертання свердловинних генераторів.
Візьмемо для прикладу високотемпературний модуль живлення змінного струму-постійного струму 90S{1}}W-W-W, створений Qingdao ZITN Microelectronics. Цей продукт чітко розрахований на роботу в діапазоні температур від -45 градусів до +200 градусів, із короткостроковою-температурою до 220 градусів, і він має вібростійкість 20 г, добре адаптуючись до подвійних суворих умов сильної вібрації та високої температури в свердловині. Він використовує трифазний вхід змінного струму, підтримує широкий діапазон напруги 50–130 В змінного струму та широкий діапазон частот 50–300 Гц, а також забезпечує стабільний вихід постійного струму 48 В/6,3 А. Ефективність системи може досягати 92%, зменшуючи самонагрівання, забезпечуючи при цьому якість виходу. Модуль має розділену конструкцію, інтегруючи функції випрямлення, керування, стабілізації напруги та індуктивності, з чіткою структурою, яка полегшує системну інтеграцію та обслуговування.
Що стосується захисту безпеки, модуль інтегрує функції захисту вихідного сигналу від короткого-замикання, перевантаження та перенапруги. Він також має вихід прямокутного сигналу, синхронізованого зі швидкістю генератора, що дозволяє зручно контролювати стан системи живлення. Він застосовує розсіювання тепла, забезпечуючи хороший тепловий контакт із корпусом приладу через монтажні прорізи та термопасту, що ще більше підвищує надійність розсіювання тепла в середовищах із високою{3}}температурою.
З точки зору промисловості, такі високотемпературні модулі джерела живлення є не просто однофункціональними-компонентами, а «серцем потужності», яке забезпечує стабільну роботу свердловинних інструментів у режимі 24/7. Їхня технологічна еволюція завжди була зосереджена на вищій температурній стійкості, вищій щільності потужності, сильнішій адаптованості до навколишнього середовища та тривалому терміні служби, щоб відповідати дедалі складнішим вимогам до свердловинних операцій у таких галузях, як розвідка нафти та газу та геотермальний моніторинг.
Підсумовуючи, для високо-температурних свердловинних систем MWD стійкі до високих-температур-, високо-надійні та високо-ефективні модулі живлення змінного-постійного струму є фундаментальною гарантією для досягнення довгострокової-стабільної роботи інструментів. У міру просування енергетичних розвідок до більш глибоких і гарячих пластів технології джерел живлення з можливістю роботи в широкому температурному діапазоні та сильною адаптивністю до навколишнього середовища продовжуватимуть розвивати свердловинні прилади до більшої інтелектуальності та надійності.
Якщо ви хочете отримати більше інформації, зв’яжіться з нами електронною поштою:marketing@qdzitn.com!