一種鉆探用耐高溫高壓的真空保溫瓶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及保溫隔熱結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體地指一種鉆探用耐高溫高壓的真空保溫瓶。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著石油工業(yè)飛速發(fā)展，鉆井探測的深度在逐漸增加，對于鉆井深度的探測要求亦越來越高。鉆井探測時，鉆井越深，井內(nèi)空間環(huán)境越惡劣，數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)井深超過5000M時，井內(nèi)溫度將達(dá)150°C以上，當(dāng)井深超過7000M時，井內(nèi)溫度將達(dá)200°C以上。而普通常用的測井儀正常工作的環(huán)境溫度不能超過125°C，顯然，如果不使用保溫隔熱設(shè)備保護(hù)測井儀，測井儀將完全無法正常工作?，F(xiàn)有技術(shù)通常使用真空保溫隔熱設(shè)備對測井儀進(jìn)行保護(hù)，隔絕井內(nèi)熱量以熱傳導(dǎo)的方式傳遞到測井儀上，以免破壞其正常工作環(huán)境。
[0003]一般使用的保溫隔熱設(shè)備為保溫管、保溫膽、保溫瓶等，通過這些設(shè)備套設(shè)在受保護(hù)的儀器或設(shè)備外，避免該儀器或設(shè)備直接暴露在惡劣的高溫環(huán)境下。這種保溫隔熱結(jié)構(gòu)比較常見，如專利名稱為“一種玻璃真空管作為隔熱層的保溫管套”的專利號為“CN102588710A”的中國發(fā)明專利介紹了一種保溫管套，該保溫管套通過在內(nèi)管和外管之間設(shè)置有多根玻璃真空管，通過玻璃真空管的隔熱作用達(dá)到保溫隔熱的目的，該結(jié)構(gòu)操作容易，在兩端對玻璃管進(jìn)行抽真空，即可完成真空隔熱層的布置。但是該結(jié)構(gòu)如果應(yīng)用于鉆井探測儀的保護(hù)時容易出現(xiàn)以下問題:1、玻璃真空管具有易碎性，當(dāng)井內(nèi)壓強過大時，玻璃真空管容易破損，使用壽命不長；2、該裝置僅能用于長條、線狀結(jié)構(gòu)的保溫隔熱，對于井內(nèi)空間的探測，該裝置的真空玻璃管的兩端不容易密封處理；3、該裝置的真空玻璃管之間有接觸面，且內(nèi)管與外管之間并不是真空環(huán)境，熱量還是可以從外管傳遞到內(nèi)管上，保溫隔熱的性能達(dá)不到井內(nèi)探測的要求。
[0004]為解決玻璃易損壞的問題，現(xiàn)有技術(shù)使用鋼結(jié)構(gòu)的真空隔熱管代替玻璃真空隔熱管。如專利號為“CN1010644372A”的名為“真空復(fù)合隔熱管”的中國發(fā)明專利，該專利介紹了一種真空隔熱結(jié)構(gòu)，通過在內(nèi)管和外管之間設(shè)置一層單獨的不銹鋼或碳鋼真空隔熱管達(dá)到保溫隔熱的目的，該結(jié)構(gòu)的保溫隔熱效果取決于真空隔熱管的結(jié)構(gòu)性能，且各個部件容易拼裝組合，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)損壞時，僅更換真空隔熱管即可。但是該結(jié)構(gòu)的真空隔熱管存在以下問題:1、實際使用時，該結(jié)構(gòu)的隔熱管的壁厚大于等于0.3mm，受制作成本的影響，一般壁厚不能超過1_，這樣厚度的壁材在橫向受壓的情況下，基本上不能維持原先的狀態(tài)，容易出現(xiàn)真空腔的破壞。而當(dāng)探測的井深達(dá)到一定程度時，不僅僅井內(nèi)溫度急劇上升，井內(nèi)的壓強也急劇增加。若使用該設(shè)備，一旦壓強超過一定值，隔熱管的內(nèi)外膽之間就會因為壓強太大收縮接觸，熱量會以熱傳導(dǎo)的方式迅速傳遞到保溫設(shè)備內(nèi)，導(dǎo)致保溫設(shè)備的保溫性能消失，測量儀直接暴露在井內(nèi)的高溫環(huán)境下喪失工作能力；2、該結(jié)構(gòu)的隔熱管兩端需要固定在整個保溫隔熱裝置上，甚至整個隔熱管的側(cè)壁都會與其他部件接觸，而熱量會迅速的以這些接觸部件為介質(zhì)迅速的傳導(dǎo)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)的溫度急劇變化，影響結(jié)構(gòu)內(nèi)儀器的使用。
[0005]真空隔熱管受氣壓的影響，通常在橫向上的耐壓性能都不好，因此，有專利通過增加真空隔熱管橫向支撐達(dá)到增強隔熱管的耐壓性能。如專利號為“ CNl01539346A ”的名為“復(fù)合式太陽能真空熱水保溫余水管”的中國發(fā)明專利介紹了一種用于太陽能裝置的保溫設(shè)備，該設(shè)備分為內(nèi)管和外管，內(nèi)管和外管之間抽真空，通過在內(nèi)、外管之間設(shè)置橫向的支撐筋條達(dá)到增強隔熱管的橫向耐壓性能，另外該設(shè)備還通過在內(nèi)、外管之間增設(shè)金屬材料進(jìn)一步增強耐壓性能。該裝置能夠很好的保護(hù)太陽能熱水器中剩余的余水，達(dá)到節(jié)能減排的目的，其耐壓性能也很好。但是若將其應(yīng)用于鉆進(jìn)探測儀的保護(hù)時，容易出現(xiàn)下列問題:
1、該裝置主要是通過增加橫向的加強筋來增強隔熱管的耐壓性能，但是加強筋和金屬材料的增加無疑會破壞內(nèi)、外管之間的真空環(huán)境，熱量還是會通過這些加強筋條傳遞出來，影響整體結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能；2、該裝置為長管狀結(jié)構(gòu)，若應(yīng)用于鉆井探測儀的保護(hù)，其兩端的密封問題難以解決。
[0006]綜上所述，對于鉆井探測儀的保護(hù)，需要開發(fā)一種既具有優(yōu)良的隔熱保溫效果、還具有耐壓性能的保溫隔熱設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的就是要解決上述【背景技術(shù)】中提到的現(xiàn)有技術(shù)的保溫隔熱設(shè)備不能保溫隔熱和耐壓性能同時兼顧的問題，提供一種鉆探用耐高溫高壓的真空保溫瓶。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種鉆探用耐高溫高壓的真空保溫瓶，其特征在于:包括真空膽；所述的真空膽包括同軸布置的內(nèi)膽和外膽，真空膽的口部和底部分別設(shè)置有兩個密封圈；所述的外膽套設(shè)于內(nèi)膽外側(cè)，內(nèi)膽和外膽之間在口部密封焊接，兩者之間抽真空形成真空隔熱層；所述的兩個密封圈的端部分別焊接在內(nèi)膽的口部和外膽的底部；所述的外膽上套設(shè)有與之同軸但不接觸的承壓管；所述的承壓管兩端的內(nèi)側(cè)分別焊接在兩個密封圈的外側(cè)面上。
[0009]進(jìn)一步的所述的密封圈遠(yuǎn)離真空膽的一端設(shè)置有支撐圈；所述的支撐圈為壁厚大于密封圈壁厚的環(huán)形空腔結(jié)構(gòu)。
[0010]進(jìn)一步的所述的承壓管的端部與支撐圈的側(cè)端密封焊接在一起。
[0011]進(jìn)一步的所述的內(nèi)膽底部焊接有屏蔽管；所述的屏蔽管布置于內(nèi)膽底部和外膽底部之間。
[0012]進(jìn)一步的所述的內(nèi)膽側(cè)壁和外膽側(cè)壁之間設(shè)置有起橫向支撐作用的導(dǎo)熱系數(shù)低的支撐塊。
[0013]進(jìn)一步的所述的外膽包括上部外膽和底部外膽；所述的上部外膽和底部外膽釬焊密封連接。
[0014]進(jìn)一步的還包括密封塞；所述的密封塞為中間設(shè)置有導(dǎo)線通過孔的柱形結(jié)構(gòu)，密封塞的外側(cè)面上設(shè)置有外螺紋，支撐圈的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與之對應(yīng)的內(nèi)螺紋，密封塞通過外螺紋與內(nèi)螺紋的配合密封連接于支撐圈內(nèi)。
[0015]進(jìn)一步的所述的支撐圈的內(nèi)側(cè)設(shè)置有不少于兩圈的O型密封條；所述的密封塞的圓周側(cè)面上設(shè)置有對應(yīng)密封條的密封槽。
[0016]進(jìn)一步的還包括布置于真空膽內(nèi)部靠近口部處的吸熱筒；所述的吸熱筒包括外層和內(nèi)層，其內(nèi)外兩層之間填充有吸熱的相變材料。
[0017]進(jìn)一步的所述的吸熱筒和密封塞之間設(shè)置有阻熱塞；所述的阻熱塞布置于真空膽的口部處。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點有:1、本裝置通過增加密封圈和承壓管，將真空膽受到的橫向壓力進(jìn)行轉(zhuǎn)移，密封圈和承壓管保護(hù)真空膽的外膽和內(nèi)膽使其不受壓力作用，裝置的耐壓性能更好，能夠更好的應(yīng)用于鉆井探測中；
[0019]2、本裝置使用的密封圈和承壓管的結(jié)構(gòu)簡單，取材便捷，安裝焊接方便，在保證裝置具有良好的耐壓性能時，還能夠大幅度的降低承壓部件的成本；
[0020]3、本裝置使用的承壓管不與真空膽接觸，因此熱量無法通過熱傳導(dǎo)的方式傳遞，避免了因為承壓管受熱溫度上升而影響真空膽保溫效果的情況發(fā)生；
[0021]4、本裝置通過增設(shè)壁厚大于密封圈壁厚的支撐圈來提高整個裝置的耐壓性能，使承壓管橫向上的壓力傳遞到支撐圈上不會破壞支撐圈和密封圈的形狀；
[0022]5、本裝置通過在內(nèi)、外膽之間增設(shè)屏蔽管，屏蔽管的表面能夠反射大部分的輻射熱量，進(jìn)一步增強真空膽的保溫隔熱效果；
[0023]6、本裝置通過增加吸熱筒吸收真空膽口部連接處的熱量，能夠很好的解決真空膽口部位置熱量容易傳遞不易保持真空膽內(nèi)空間工作環(huán)境的問題，吸熱筒中的相變材料能夠快速吸收口部熱量，降低真空膽內(nèi)外之間的熱量傳遞效率；
[0024]7、本裝置在真空膽的口部處增設(shè)阻熱塞，阻熱塞為導(dǎo)熱性能差的材料制作而成，能夠進(jìn)一步增強真空膽口部和外界之間的熱量傳遞；
[0025]8、本裝置在真空膽的內(nèi)膽和外膽之間設(shè)置支撐塊，支撐塊能夠增強內(nèi)膽和外膽之間橫向抗壓能力，另外支撐塊也是使用導(dǎo)熱系數(shù)低的材料制作而成，不會影響內(nèi)膽和外膽的保溫隔熱效果；
[0026]9、本裝置結(jié)構(gòu)布置簡單，承壓部件使用的材料價廉易得，安裝組合方便，真空膽與承壓管的配合能夠很好的保證鉆井探測儀的正常使用，整個裝置的使用也極為方便，具有極大的推廣價值。
【附圖說明】
[0027]圖1:本發(fā)明徑向的剖面圖(帶密封塞、阻熱塞和吸熱筒)；
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