一種鉆探用耐高溫高壓的真空保溫瓶的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及保溫隔熱結構領域,具體地指一種鉆探用耐高溫高壓的真空保溫瓶。
【背景技術】
[0002]目前,隨著石油工業飛速發展,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,井內空間環境越惡劣,數據顯示,當井深超過5000M時,井內溫度將達150°C以上,當井深超過7000M時,井內溫度將達200°C以上。而普通常用的測井儀正常工作的環境溫度不能超過125°C,顯然,如果不使用保溫隔熱設備保護測井儀,測井儀將完全無法正常工作。現有技術通常使用真空保溫隔熱設備對測井儀進行保護,隔絕井內熱量以熱傳導的方式傳遞到測井儀上,以免破壞其正常工作環境。
[0003]一般使用的保溫隔熱設備為保溫管、保溫膽、保溫瓶等,通過這些設備套設在受保護的儀器或設備外,避免該儀器或設備直接暴露在惡劣的高溫環境下。這種保溫隔熱結構比較常見,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”的中國發明專利介紹了一種保溫管套,該保溫管套通過在內管和外管之間設置有多根玻璃真空管,通過玻璃真空管的隔熱作用達到保溫隔熱的目的,該結構操作容易,在兩端對玻璃管進行抽真空,即可完成真空隔熱層的布置。但是該結構如果應用于鉆井探測儀的保護時容易出現以下問題:1、玻璃真空管具有易碎性,當井內壓強過大時,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、線狀結構的保溫隔熱,對于井內空間的探測,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,且內管與外管之間并不是真空環境,熱量還是可以從外管傳遞到內管上,保溫隔熱的性能達不到井內探測的要求。
[0004]為解決玻璃易損壞的問題,現有技術使用鋼結構的真空隔熱管代替玻璃真空隔熱管。如專利號為“CN1010644372A”的名為“真空復合隔熱管”的中國發明專利,該專利介紹了一種真空隔熱結構,通過在內管和外管之間設置一層單獨的不銹鋼或碳鋼真空隔熱管達到保溫隔熱的目的,該結構的保溫隔熱效果取決于真空隔熱管的結構性能,且各個部件容易拼裝組合,當設備出現損壞時,僅更換真空隔熱管即可。但是該結構的真空隔熱管存在以下問題:1、實際使用時,該結構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,容易出現真空腔的破壞。而當探測的井深達到一定程度時,不僅僅井內溫度急劇上升,井內的壓強也急劇增加。若使用該設備,一旦壓強超過一定值,隔熱管的內外膽之間就會因為壓強太大收縮接觸,熱量會以熱傳導的方式迅速傳遞到保溫設備內,導致保溫設備的保溫性能消失,測量儀直接暴露在井內的高溫環境下喪失工作能力;2、該結構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迅速的傳導,導致結構內的溫度急劇變化,影響結構內儀器的使用。
[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到增強隔熱管的耐壓性能。如專利號為“ CN101539346A”的名為“復合式太陽能真空熱水保溫余水管”的中國發明專利介紹了一種用于太陽能裝置的保溫設備,該設備分為內管和外管,內管和外管之間抽真空,通過在內、外管之間設置橫向的支撐筋條達到增強隔熱管的橫向耐壓性能,另外該設備還通過在內、外管之間增設金屬材料進一步增強耐壓性能。該裝置能夠很好的保護太陽能熱水器中剩余的余水,達到節能減排的目的,其耐壓性能也很好。但是若將其應用于鉆進探測儀的保護時,容易出現下列問題: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、外管之間的真空環境,熱量還是會通過這些加強筋條傳遞出來,影響整體結構的保溫隔熱性能;2、該裝置為長管狀結構,若應用于鉆井探測儀的保護,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,需要開發一種既具有優良的隔熱保溫效果、還具有耐壓性能的保溫隔熱設備。
【發明內容】
[0007]本實用新型的目的就是要解決上述【背景技術】中提到的現有技術的保溫隔熱設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]本實用新型的技術方案為: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膽和外膽,真空膽的口部和底部分別設置有兩個密封圈;所述的外膽套設于內膽外側,內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膽的口部和外膽的底部;所述的外膽上套設有與之同軸但不接觸的承壓管;所述的承壓管兩端的內側分別焊接在兩個密封圈的外側面上。
[0009]進一步的所述的密封圈遠離真空膽的一端設置有支撐圈;所述的支撐圈為壁厚大于密封圈壁厚的環形空腔結構。
[0010]進一步的所述的承壓管的端部與支撐圈的側端密封焊接在一起。
[0011]進一步的所述的內膽底部焊接有屏蔽管;所述的屏蔽管布置于內膽底部和外膽底部之間。
[0012]進一步的所述的內膽側壁和外膽側壁之間設置有起橫向支撐作用的導熱系數低的支撐塊。
[0013]進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]進一步的還包括密封塞;所述的密封塞為中間設置有導線通過孔的柱形結構,密封塞的外側面上設置有外螺紋,支撐圈的內側設置有與之對應的內螺紋,密封塞通過外螺紋與內螺紋的配合密封連接于支撐圈內。
[0015]進一步的所述的支撐圈的內側設置有不少于兩圈的0型密封條;所述的密封塞的圓周側面上設置有對應密封條的密封槽。
[0016]進一步的還包括布置于真空膽內部靠近口部處的吸熱筒;所述的吸熱筒包括外層和內層,其內外兩層之間填充有吸熱的相變材料。
[0017]進一步的所述的吸熱筒和密封塞之間設置有阻熱塞;所述的阻熱塞布置于真空膽的口部處。
[0018]本發明的優點有: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行轉移,密封圈和承壓管保護真空膽的外膽和內膽使其不受壓力作用,裝置的耐壓性能更好,能夠更好的應用于鉆井探測中;
[0019]2、本裝置使用的密封圈和承壓管的結構簡單,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生;
[0021]4、本裝置通過增設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、外膽之間增設屏蔽管,屏蔽管的表面能夠反射大部分的輻射熱量,進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空間工作環境的問題,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阻熱塞,阻熱塞為導熱性能差的材料制作而成,能夠進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膽和外膽之間設置支撐塊,支撐塊能夠增強內膽和外膽之間橫向抗壓能力,另外支撐塊也是使用導熱系數低的材料制作而成,不會影響內膽和外膽的保溫隔熱效果;
[0026]9、本裝置結構布置簡單,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:本實用新型徑向的剖面圖(帶密封塞、阻熱塞和吸熱筒);
[0028]圖2:本實用新型徑