钻井芯片的保护系统、保护方法及控制方法与流程

技术特征：
1.一种钻井芯片的保护系统，其特征在于，包括：壳体(1)、舱体(2)、冷却装置(5)和隔热层(4)；其中，所述壳体(1)的内部呈负压状态，所述舱体(2)设置于所述壳体(1)内，所述舱体(2)内设置有钻井芯片(3)；所述冷却装置(5)设置于所述壳体(1)的外部，用于通过向舱体(2)输送具有预设温度的冷却液，通过所述冷却液与所述钻井芯片(3)进行换热，以使所述钻井芯片(3)冷却，并将换热后的冷却液输出；所述冷却液的温度低于所述钻井芯片(3)的温度；所述隔热层(4)包设于所述壳体(1)的外壁。2.根据权利要求1所述的钻井芯片的保护系统，其特征在于，所述冷却装置(5)包括：第一换热装置(51)和降温装置(52)；其中，所述第一换热装置(51)和所述降温装置(52)均设置于所述壳体(1)的同一侧，所述第一换热装置(51)的第一入口用于接收钻井液，所述第一换热装置(51)的第二入口通过输出管(6)与所述舱体(2)相连通，以接收与钻井芯片换热后的冷却液；所述第一换热装置(51)的第一出口用于将与冷却液换热升温后的钻井液输出，所述第一换热装置(51)的第二出口通过所述降温装置(52)和输入管(7)与所述舱体(2)相连通；所述降温装置(52)用于对与钻井液换热降温后的冷却液进行降温，并将降温后的冷却液输送至所述舱体(2)内。3.根据权利要求2所述的钻井芯片的保护系统，其特征在于，所述冷却装置(5)还包括：压缩机(53)，所述压缩机(53)设置于所述壳体(1)的另一侧，所述压缩机(53)的入口与所述输出管(6)相连接，以接收与钻井芯片换热后的冷却液，所述压缩机(53)的出口与所述第一换热装置(51)的第二入口相连接，以将升压升温后的冷却液输送至所述第一换热装置(51)；和/或，发电机(55)，所述发电机(55)的入口用于接收所述钻井液，所述发电机(55)的出口与所述第一换热装置(51)的第一入口相连接。4.根据权利要求3所述的钻井芯片的保护系统，其特征在于，所述第一换热装置(51)为冷凝器；和/或，所述降温装置(52)为降压阀，所述降压阀设置于所述输入管(7)。5.根据权利要求3所述的钻井芯片的保护系统，其特征在于，所述冷却装置(5)还包括：第二换热装置(54)；其中，所述第二换热装置(54)设置于所述隔热层(4)的外部，所述第二换热装置(54)的第一入口与所述压缩机(53)的出口相连接，所述第二换热装置(54)的第二入口与所述第一换热装置(51)的第一出口相连接，所述第二换热装置(54)的第一出口与所述第一换热装置(51)的第二入口相连接以将换热降温后的冷却液输送至第一换热装置(51)，所述第二换热装置(54)的第二出口用于将换热升温后的钻井液输出。6.一种钻井芯片的保护方法，其特征在于，包括如下步骤：第一换热步骤，将钻井液和冷却液均输送至换热装置中，钻井液与冷却液进行换热，以使冷却液降温；降温步骤，对换热降温后的冷却液再次降温；第二换热步骤，将降温后的冷却液输送至舱体内，以对所述舱体内的钻井芯片进行冷
却；处理步骤，将与所述钻井芯片换热升温后的冷却液输送至所述换热装置中；当检测到所述钻井芯片的温度大于等于预设工作温度时重复上述各步骤。7.根据权利要求6所述的钻井芯片的保护方法，其特征在于，所述第一换热步骤之前还包括：检测所述钻井芯片的温度，当所述钻井芯片的温度大于等于所述预设工作温度时执行所述第一换热步骤、所述降温步骤、所述第二换热步骤和所述处理步骤，以对所述钻井芯片进行降温；再次检测所述钻井芯片的温度，当所述钻井芯片的温度大于等于所述预设工作温度时重复所述第一换热步骤、所述降温步骤、所述第二换热步骤和所述处理步骤，直至当所述钻井芯片的温度小于预设工作温度时停止对所述钻井芯片降温。8.根据权利要求6所述的钻井芯片的保护方法，其特征在于，所述处理步骤包括：升温子步骤，对与所述钻井芯片换热升温后的冷却液进行升压升温；输出子步骤，将升压升温后的冷却液输送至所述换热装置中；所述降温步骤中，对换热降温后的冷却液进行降压降温。9.一种钻井芯片的保护控制方法，其特征在于，包括如下步骤：检测步骤，检测钻井芯片的温度；调节步骤，将所述钻井芯片的温度与预设工作温度进行比较，并在所述钻井芯片的温度大于等于预设工作温度时，通过冷却装置来对所述钻井芯片进行冷却；在所述钻井芯片的温度小于预设工作温度时延迟预设时间后重复所述检测步骤和所述调节步骤。10.根据权利要求9所述的钻井芯片的保护控制方法，其特征在于，所述调节步骤中，在所述钻井芯片的温度大于等于预设工作温度时，通过增大所述冷却液的流量和/或所述钻井液的流量以使所述冷却液与所述钻井液进行换热，使得通过所述冷却液对所述钻井芯片进行冷却。11.根据权利要求10所述的钻井芯片的保护控制方法，其特征在于，所述调节步骤包括：冷却液流量调节子步骤，将所述钻井芯片的温度与预设工作温度进行比较，在所述钻井芯片的温度大于等于预设工作温度时，增大压缩机的功率以增大所述冷却液的流量；再次检测所述钻井芯片的温度，并在该次检测到的钻井芯片的温度大于等于上一次检测到的钻井芯片的温度时，继续增大所述压缩机的功率；钻井液流量第一调节子步骤，重复所述冷却液流量调节子步骤，直至所述压缩机的功率增大至最大功率时，增大所述泥浆泵的功率以增大所述钻井液的流量；钻井液流量第二调节子步骤，再次检测所述钻井芯片的温度，并在该次检测到的钻井芯片的温度大于等于上一次检测到的钻井芯片的温度时，继续增大所述泥浆泵的功率；重复所述钻井液流量第二调节子步骤，直至所述泥浆泵的功率增大至最大功率。

技术总结
本发明提供了一种钻井芯片的保护系统、保护方法及控制方法。钻井芯片的保护系统包括：壳体、舱体、冷却装置和隔热层；壳体的内部呈负压状态，舱体设置于壳体内，舱体内设置有钻井芯片；冷却装置设置于壳体的外部，用于通过向舱体输送具有预设温度的冷却液，通过冷却液与钻井芯片进行换热，以使钻井芯片冷却，并将换热后的冷却液输出；冷却液的温度低于钻井芯片的温度；隔热层包设于壳体的外壁。本发明中，通过冷却装置对钻井芯片进行冷却以使钻井芯片保持低温，提高了钻井芯片的抗高温能力，壳体的内部呈负压状态，避免了气体流动传热，壳体和隔热层能够对外界的温度进行隔离，避免外界温度传递给钻井芯片，还能使得舱体内保持低温状态。状态。状态。


技术研发人员：陈培培 汪国庆 朱晓军 周伟 焦少卿 吴堃 房金刚
受保护的技术使用者：新奥科技发展有限公司
技术研发日：2020.07.20
技术公布日：2022/1/21