În scenariile de operare în fond de-temperatură și presiune înaltă-înaltă, cum ar fi forarea petrolului, explorarea geologică și dezvoltarea geotermală, sursa de alimentare fiabilă pentru dispozitive electronice a fost mult timp o provocare tehnică și de inginerie. Măsurarea în timpul forajului (MWD)/Înregistrarea în timp ce se forează (LWD) trebuie să funcționeze continuu în condiții dure de foraj, la mii de metri adâncime, unde temperaturile depășesc adesea 150 de grade și chiar ajung la 200 de grade. Acest lucru impune cerințe extrem de stricte privind rezistența la temperatură, rezistența la vibrații și stabilitatea-pe termen lung a modulelor de alimentare.
Modulele de alimentare comerciale tradiționale sunt proiectate de obicei pentru medii cuprinse între -40 de grade până la +85 grade , ceea ce le face să nu funcționeze stabil în setări de-temperatură ridicată în foraj. Prin urmare, sursele de alimentare de înaltă-fiabilitate AC-DC special concepute pentru medii cu temperatură înaltă au devenit componente cheie în instrumentele de fond, iar performanța lor are un impact direct asupra achiziției de date, transmiterii și controlului instrumentului întregului sistem de măsurare.
Pentru a răspunde acestei cereri, industria a dezvoltat treptat tehnologii de alimentare cu comutație cu-eficiență ridicată, adaptate pentru medii cu temperatură înaltă-. Astfel de surse de alimentare adoptă de obicei componente electronice rezistente la-temperatură-înaltă, design termic îmbunătățit și structuri compacte pentru a obține o densitate mare de putere și o disipare a căldurii cu rezistență termică scăzută într-un spațiu limitat. De exemplu, modulele de alimentare care acceptă funcționarea pe termen lung-la temperaturi de peste 200 de grade necesită o optimizare completă în selectarea materialelor, aspectul circuitului și procesele de ambalare. De asemenea, trebuie să fie compatibile cu intrarea AC trifazată și să aibă o gamă largă de tensiune și frecvență pentru a face față fluctuațiilor sursei de alimentare cauzate de viteza de rotație variabilă a generatoarelor de fund.
Luați ca exemplu modulul de sursă de alimentare comutată LMPA300-90S{48 300W-temperatura înaltă-DC-DC lansat de Qingdao ZITN Microelectronics. Acest produs este în mod clar evaluat pentru a funcționa într-un interval de temperatură de la -45 grade până la +200 grade , cu o toleranță la temperatură pe termen scurt-de până la 220 de grade și are o rezistență la vibrații de 20 g, adaptându-se bine la condițiile dure duble de vibrații puternice și temperatură ridicată în fundul gropii. Adoptă o intrare AC trifazată, care acceptă o gamă largă de tensiune de 50–130 Vca și o gamă largă de frecvență de 50–300 Hz și oferă o ieșire stabilă de 48 V/6,3 A DC. Eficiența sistemului poate ajunge până la 92%, reducând autoîncălzirea, asigurând în același timp calitatea ieșirii. Modulul adoptă un design divizat, integrând funcții de rectificare, control, stabilizare a tensiunii și inductanță, cu o structură clară care facilitează integrarea și întreținerea sistemului.
În ceea ce privește protecția de siguranță, modulul integrează funcții de protecție la scurt-circuit, suprasarcină și supratensiune. De asemenea, dispune de ieșire de semnal cu undă pătrată sincronizată cu viteza generatorului, permițând monitorizarea convenabilă a sistemului a stării sursei de alimentare. Adoptă disiparea căldurii prin conducție, asigurând un contact termic bun cu cadrul instrumentului prin fantele de montare și grăsimea termică, sporind și mai mult fiabilitatea disipării căldurii în medii cu temperatură înaltă-.
Dintr-o perspectivă a industriei, astfel de module de alimentare cu energie-înaltă la temperatură nu sunt doar componente cu o singură-funcție, ci „inima de putere” care asigură funcționarea stabilă 24/7 a instrumentelor de foraj. Evoluția lor tehnologică s-a axat întotdeauna pe o toleranță mai mare la temperatură, o densitate mai mare de putere, o adaptabilitate mai puternică la mediu și o durată de viață mai lungă, pentru a îndeplini cerințele din ce în ce mai complexe de operare în foraj în domenii precum explorarea petrolului și gazelor și monitorizarea geotermală.
Pe scurt, pentru sistemele MWD de fond de-temperatură înaltă, modulele de alimentare AC-DC rezistente la-temperatură-înaltă,-fiabilitate ridicată și-eficiență ridicată sunt garanția fundamentală pentru obținerea unei funcționări stabile pe termen lung a instrumentelor. Pe măsură ce explorarea energiei avansează către formațiuni mai adânci și mai fierbinți, tehnologiile de alimentare cu o capacitate de funcționare pe un interval larg de temperatură și o adaptabilitate puternică la mediu vor continua să conducă dezvoltarea instrumentației de foraj către o mai mare inteligență și fiabilitate.
Dacă doriți să aflați mai multe informații, vă rugăm să ne contactați prin e-mail:marketing@qdzitn.com!